Таймер для циркуляционного насоса в системе отопления

Для отопления во многих частных домах используют жидкостную систему отопле­ния, состоящую из водогрейного отопи­тельного котла, работающего на газе, дизельном топливе или твердом топливе (дрова, уголь), и системы отопительных радиаторов (батарей). Очень сложно сде­лать всю систему так, чтобы при естест­венной циркуляции воды все радиаторы нагревались равномерно (нужны трубы большого диаметра, нужно соблюсти все уклоны и прочие важные мелочи), поэтому в такой системе устанавливают циркуля­ционный насос, его устанавливают на подводящую к отопительному котлу трубу. Насос ускоряет естественный поток воды, обеспечивая равномерный нагрев всех радиаторов.

Обычно циркуляционный насос работает постоянно, но если дом не большой и одноэтажный насос быстро справляется с задачей, — уже через 5-10 минут работы температура во всех радиаторах уравнивается, и очередное «уравнивание» по­требуется не ранее чем через один час. Выходит, что циркуляционный насос мож­но включать на 5-10 минут раз в один час. Это не только экономит электроэнергию и увеличивает ресурс насоса, но и делает в доме проживание более комфортным, потому что пусть даже совсем негромкий, но все же неприятный звук от ускоренного движения воды по радиаторам существует не постоянно.

Понятно, что для периодического вклю­чения насоса нужен таймер, вроде таймера для «повторного кратковремен­ного» режима работы. В радиолюбительськой литературе встречаются описания таких таймеров, но все они выполнены либо на многоразрядных двоичных счетчиках типа К561ИЕ16 или CD4060, либо на микроконтроллерах. И то и другое в моем случае неприемлемо из-за отсутствия необходимой элементной базы. Зато в нашем небольшом городке практически в каждом ларьке можно купить китайские электронные часы. Ходят они относительно точно, питаются от одного дискового или пальчикового элемента, стоят дешевле микросхемы CD4060 (судя по ценам в интернет-магазинах), но самое главное, — у них есть режим ежечасного боя (когда на табло виден колокольчик), при котором они каждый час издают короткий звуковой сигнал.

Таким образом, если взять пару таких часов, одни приспособить для включения насоса, другие — для выключения и уста­новить на них время со сдвигом в 5-10 минут, то те часы, что установлены на время раньше будут включать насос через каждый час, а те что установлены на время позже — выключать его через каждый час.

Схема прибора показана на рисунке.

Принципиальная схема устройства

У китайских электронных часов выход сделан либо на электромагнитном капсю­ле, либо на пьезоэлектрическом. Так как питание низковольтное, чтобы пьезо­электрический капсюль звучал достаточно громко в схеме часов параллельно ему подпаяна индуктивность. В любом из вариантов, при подаче звукового сигнала на капсюле возникает ЭДС напряжения значительно выше напряжения питания часов. Подавать такие импульсы на вход непосредственно ИМС серии К561 не желательно, так как либо их амплитуды будет недостаточно для логического уровня, либо отрицательный выброс ЭДС повредит вход микросхемы. Поэтому здесь на входе биполярные транзисторы (они покрепче полевых КМОП).

Часы CLOCK 2 нужно установить на 5-10 минут раньше чем CLOCK 1. Через каждый час сначала будут «бить» часы CLOCK 2, это приведет к установке триггера D1.3-D1.4 в положение высокого логического уровня на выходе D1.3. Ключ на транзисторах VT4-VT4 открывается и через реле К1 включает насос.

Так как часы CLOCK 1 установлены на 5­10 минут позже CLOCK 2, то они подадут сигнал через 5-10 минут после CLOCK 2. Этот сигнал переключит триггер в обрат­ное состояние. Реле выключит насос.

Электромагнитное реле здесь исполь­зуется автомобильное, — для приборного щитка машин марки «ВАЗ», например, реле звукового сигнала или включения фар. Желательно чтобы реле было в пластмассовом корпусе, так как комму­тировать будет 220V, а не 12V, и чем больше изоляции, тем лучше.

Эти реле продаются в любом магазине автозапчастей. Хотя контакты и рассчитаны на коммутацию 12V, они очень хорошо работают и на 220V, уверенно коммутируя ток до 2А.

Можно использовать и другое реле, например, реле от систем дистанционного управления телевизоров, или какие-то импортные реле. При выборе реле нужно принимать во внимание, что номинальное напряжение его обмотки не должно быть больше выходного напряжения используе­мого источника питания.

Микросхему К561ЛЕ5 можно заменить на К176ЛЕ5, CD4001. Можно использовать микросхему типа «ЛА7», при этом элемен­ты D1.1 и D1.2 исключаются из схемы, а коллектора VT1 и VT2 соединяются с выводами 8 и 13 соответственно, функции часов (включение/выключение) меняются. Кстати микросхемы «ЛА» можно исполь­зовать и другие, в которых не менее двух элементов. При этом используются только два элемента. Все свободные входы соедините с плюсом питания ИМС (с выводом 14).

Если от сигнала часов триггер не сра­батывает, поменяйте полярность подклю­чения часов.

Автор: Локтеве С.М.

ТАЙМЕР ДЛЯ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО НАСОСА

Представляем интересную электронную конструкцию, которая предназначена для включения насоса примерно на 5 минут и выключения на 15 минут. Конечно выбраны значения элементов, чтобы при необходимости можно увеличивать или уменьшать отдельные значения.

Требования к таймеру насоса

• Полностью аналоговый контроллер
• Регулировка времени включения и выключения
• Время выключения должно быть больше времени включения
• Дешевая стоимость сборки и доступные используемые радиодетали.

Схема таймера

Сетевое напряжение, подаваемое на первичную обмотку трансформатора ТС-6/63, снижается до эффективного значения около 12 В. Выпрямительные диоды D1, D2, D3, D4 — это мост диодный, в котором происходит выпрямление. Интегральная микросхема 7809 стабилизирует напряжение до 9 В, конденсаторы С1, С2, С3, С4 идут для фильтрации напряжения. Резистор R1 ограничивает ток светодиода LED1, который информирует о включенном контроллере. Основным элементом контроллера является микросхема NE555. Видно, что тут он адаптирован к нестабильной работе. Конденсаторы C6, C10 заряжаются резисторами R4, R2, P1, P2, поэтому время срабатывания будет зависеть от значения обоих регулируемых резисторов.

График сигнала на 3 выводе м/с выглядит следующим образом:

Элементы R5, D5, R6, Q1 выполняют функцию инвертора, выход которого выглядит уже так:

Значение резистора R7 устанавливает значение тока базы транзистора Q2. Резистор R8 ограничивает ток светодиода LED2, который информирует о включенном насосе. Диод D6 имеет связь с катушкой реле для поддержания непрерывности тока катушки и защиты от высокого напряжения.

Сборка устройства управления

Печатная плата была изготовлена методом термопереноса, дополнительно луженая. Использовались довольно старые электролитические конденсаторы, вероятно у вас найдутся гораздо меньше по размерам и посовременнее.

В принципе такие большие конденсаторы можно уменьшить за счет увеличения сопротивления и трансформатор данного типа особо не требуется. Кроме того, стабилизатор будет вообще не нужен, если напряжение после выпрямления не превысит 15 В.

Конечно использование, к примеру, МК AVR предлагает много преимуществ. После того, как схема сделана, ее можно применить для различных целей просто изменив программу. Но как более простой и надёжный вариант, таймер 555 предпочтительнее.

Реле времени для насоса циркуляционного— отличный способ сэкономить

Таймер для циркуляционного насоса — очень важный элемент в системе автоматики. Как он работает? На чем поможет сэкономить? Как его настроить? Какой тип выбрать? Давайте рассмотрим.

Что такое реле времени

Простыми словами, это устройство, которое программирует промежутки запуска/остановки насосов и прочего электрооборудования. Реле автоматизирует работу систем отопления, кондиционирования и других систем.

Принцип работы

Установка замыкает/размыкает электрическую цепь, в согласии с заданными параметрами. Это могут быть как равные, так и отличные по продолжительности отрезки времени. В результате таймер контролирует работу электрических элементов, самостоятельно приостанавливая или запуская их.

Некоторые модификации реле времени для насоса циркуляционного могут управлять двумя электроцепями. Соответственно, они могут одновременно контролировать два прибора, подавая на них разное напряжение. Управляющий элемент запускает насос не сразу, а спустя какое-то время после включения питания.

Нужно ли экономить на таймере

В домах и квартирах с индивидуальным отоплением нередко случается так, что горячая вода в стояке застаивается и остывает. Когда владелец открывает кран, ему приходится подождать, пока холодная вода сбежит, а кипяток проделает длинный путь от бойлера.

Чтобы решить эту проблему, стояк закольцовывают трубой небольшого диаметра. В систему устанавливают циркуляционный насос. Прибор перекачивает жидкость по кругу, каждый раз возвращая ее в бойлер. Теплая вода снова нагревается и подается к крану.

Насос обладает небольшой мощностью. Но, все же, на протяжении месяца накапливается круглая сумма за электроэнергию. Благодаря реле, можно настроить оптимальный режим для работы отопления. Насос будет запускаться время от времени, обеспечивая хороший нагрев ТЭНов и быструю циркуляцию жидкости в системе.

Владелец сможет настроить режимы работы насоса по своим потребностям. Например, горячую воду не всегда обязательно подавать ночью, а интервалы работы могут быть в три раза меньше промежутков отдыха. Это позволяет экономить энергию в 2-5 раз.

Кроме того, такой нехитрый способ позволит значительно продлить ресурс самого насоса. Для отопления больших домов потребуется более мощное оборудование, а суточный таймер даст ему возможность отдыхать.

В каких сферах используют реле времени

Прекрасные свойства реле используются в системах:

• Полива. Превосходит ручное управление поливом. Препятствует излишнему увлажнению и высыханию грунта.
• Кондиционирования. Перекачивает и смешивает жидкости.
• Отопления и водоснабжения. Равномерно нагревает все радиаторы и обеспечивает постоянно горячую воду в душе или кране.

Разновидности реле

Существует две основных категории реле времени для насоса отопления:

• РВ-ОО управляют электроцепями после снятия напряжения. Используются в автоматизации отопления и для перекачивания жидкостей. Оснащаются тремя или четырьмя диаграммами, а также тремя диапазонами.
• РВ-ОВ нацелены на контроль над электроцепями после подачи питания. Применяются в насосных станциях и насосах. Полная автоматизация наполнения гидробака. Оснащены двумя отдельными диаграммами и пятью диапазонами.

Корпус таймера для насоса отопления сделан пластика, который не боится ударов. Реле оснащено удобным креплением на DIN-рейку.

По принципу работы различают также несколько типов реле:

• Электронные. Работа за счет электросхем. Высокая точность. Ресурс 30 000 часов.

• Пневмо. Механический принцип формирования временных режимов. Нет необходимости в источниках питания. Сниженная точность. Срок службы 1 000 часов.
• Моторные. Оснащены электродвигателем с редуктором. Точность зависит от частоты в сети.

Как настроить реле

Прибор подключается к месту разрыва электрической цепи исполняющего элемента. Перед тем, как настроить реле времени для предотвращения заклинивания насоса отопления, стоит учесть несколько простых требований:

• аналоговый контроллер;
• интервал выключения длительнее промежутка работы;
• возможность настройки времени вкл/выкл;
• доступность используемых радиодеталей.

Настроить временные промежутки можно на панели управления. Рабочие значения разбиты на диапазоны: 0,1 с, 1 с, 0,1 мин, 1 мин или 0,1 ч. Интервал устанавливается путем суммирования этих значений.

Важно! Перед тем, как изменить диапазон, реле необходимо выключить.

Подробнее о настройке реле смотрите в видео:

Коротко о главном

Если вы хотите, чтобы в вашем кране всегда была горячая вода, а батареи всегда были равномерно теплыми, стоит задуматься над покупкой реле времени для системы отопления. Это позволит не только сэкономить на электроэнергии, но и продлить ресурс циркуляционного насоса. Вы сможете легко настроить интервалы автоматического включения/выключения прибора.

Как по-вашему, сколько можно сэкономить с помощью такого реле времени?

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.