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.

Эффективные решения для систем жизнеобеспечения: электронные циркуляционные насосы и ГБМ

Партнерский материал

В стране, где отопительный сезон на большей части территорий длится около семи месяцев, а на остальных еще дольше, сложно переоценить важность сбалансированной системы отопления. Независимо от региона проживания, уровень комфорта, что в квартире, что в частном доме, базируется на эффективности систем жизнеобеспечения. С той разницей, что в собственном доме нет управляющей компании и все расходы по созданию и эксплуатации коммуникаций, ложатся исключительно на владельцев. И если еще пару десятилетий назад вопросы энергосбережения мало кого волновали, сегодня они во главе угла и с каждым повышением тарифов на энергоносители становятся все злободневнее.

В частном секторе наиболее востребованы инженерные системы с принудительной циркуляцией теплоносителя, важнейшим элементом которых является циркуляционный насос. Успешно обогревать дом будет и система с примитивным агрегатом предыдущего поколения. Но добиться максимальной эффективности с минимальными затратами энергоносителя можно только при использовании более совершенных и экономичных «умных» циркуляционных насосов. А за счет чего повышается экономичность инженерных систем с электронными циркуляционными насосами и как оптимизировать монтаж – объяснит специалист компании DAB.

Содержание

Функционал электронных циркуляционных насосов с мокрым ротором

В среднем, площадь современного загородного коттеджа варьируется в пределах 100-150 м², которые отапливаются либо радиаторной системой, либо теплым полом, либо их комбинацией. При любой компоновке магистраль, по которой циркулирует теплоноситель, получается не только длинной, но и «сложной». Для прокачки теплоносителя (хладагента, когда речь о кондиционировании) по отопительному контуру в систему встраивается циркуляционный насос. Изначально это были простейшие агрегаты, постоянно работающие в одном режиме, позднее появились чуть усовершенствованные приборы, со ступенчатой регулировкой напора теплоносителя в нескольких диапазонах.

Но и первое, и второе поколение насосов характеризовалось недостаточной эффективностью вкупе с высоким энергопотреблением. Последнее связано как с особенностями работы мотора в постоянном режиме, так и с отсутствием возможности более тонкой настройки. Сравнительно недавно производители реши обе этих проблемы, и вывели на рынок модернизированное оборудование – «умные» электронные циркуляционные насосы с интеллектуальной системой управления. Однако и спустя несколько лет после их появления на рынке, у потребителей остается масса вопросов.

Каким образом циркуляционный насос с управляющей автоматикой вообще экономит, кроме того что привод более экономичный? Измеряет поток жидкости и подстраивает мощность под это дело? Ведь по температуре насосу регулироваться незачем, за это отвечает котел, а в рекламе как раз упор делают на тепловые колебания суточные и сезонные.

Сейчас имеем простой дешевый насос с тремя ступенями мощности, жрет электричества он реально многовато. Хочу еще теплый пол сделать, и тут вообще в раздумьях, ставить второй насос очень не хочется, это неэффективно, подумываю даже собрать контуры на отдельных клапанах (по типу унибоксов). Но вот если есть насос, который около 45 кВт сожрет за год, то проблема, как с эффективностью, так и с шумом, решена сама собой.

Циркуляционные насосы Evosta 2 и Evosta 3 с частотным преобразователем помимо экономии электроэнергии позволяют выбрать режим работы насоса, в зависимости от системы, в которую он установлен.

При работе запорно-регулирующей арматуры в системе отопления, насос должен менять напор и расход (в радиаторной системе отопления) и расход в системе теплого пола. При использовании стандартного трехскоростного насоса, после срабатывания термоголовок или другой регулирующей арматуры, насос не адаптируясь, работает в предустановленном режиме. Это повышает шумность системы, энергопотребление, и отрицательно влияет на комфорт использования системы. Циркуляционные насосы Evosta 2 (установленные в ГБМ) или Evosta 3 при правильном выборе режима (теплый пол – радиаторы) адаптируются под систему, снижают или повышают производительность. Минимальное энергопотребление такого насоса 3,9 Ватт. Как показывает статистика, использование таких насосов позволяет за 1 год использования сэкономить более 50 % расходов на электроэнергию.

Преимущества «умных» циркуляционных насосов серии Evosta

Линейка электронных циркуляционных насосов с мокрым ротором Evosta разработана специально для частных систем отопления и охлаждения. Это оборудование с интеллектуальным управлением, характеризующееся не только усовершенствованными рабочими параметрами на фоне минимального энергопотребления, но и простотой монтажа. И первичная установка, и замена устаревшего трехскоростного агрегата на «умный» Evosta 2 или Evosta 3 отнимет минимум времени и не потребует сложного инструмента или специфичных навыков. Удобству монтажа способствуют компактные габариты, плата управления на передней части и универсальный штекер под питающий кабель. Насосы рассчитаны на интеграцию в любую систему отопления (охлаждения), так как могут работать в трех режимах.

• Режим постоянной скорости – потребление энергии в два раза ниже, чем у обычных циркуляционных насосов.
• Режим постоянного перепада – для теплого пола.
• Режим пропорционального перепада – для систем, оснащенных термоголовками.

Технические характеристики Evosta 2 и Evosta 3

• Температурный рабочий диапазон: от -10 до +110 ˚С (Evosta 3 комплектуется теплоизоляционным кожухом).
• Производительность: 0,4-3,6 м³/час; 0,4-4,2 м³/час.
• Напор: до 6,9 м; до 8 м.
• Класс защиты от воды: IPX5.
• Степень энергоэффективности: ≤0,18; ≤0,19.
• Защита от перегрузок: встроенная.
• Удаление воздуха: ревизионная пробка (не только отвод газов, но и доступ к валу); автоматическая дегазация через воздухоотводящую пробку. Для насосов серии Evosta3 предусмотрена функция сброса воздуха из гидравлической части «дальше по магистрали», до ближайшего воздухоотводчика.

Управление насосами максимально упрощено – одна кнопка для всех настроек, но у Evosta 2 три индикатора для отображения текущего состояния, а у Evosta 3 более информативный дисплей с цифровыми показателями по всем рабочим параметрам (режим, потребление, напор, производительность).

Долговечность даже самого совершенного оборудования, применяемого в инженерных системах, зависит не только от его исходных параметров, но и от качества перекачиваемой жидкости. Чтобы насосы Evosta прослужили как можно дольше, производитель рекомендует использовать дополнительное устройство – магнитный фильтр.

По результатам исследований, причиной около 70 % поломок и протечек циркуляционных насосов, а также возникновения шума при работе системы, становится попадание в теплоноситель соединений железа (магнетит, окись). При использовании магнитных фильтров D.Mag содержание примесей снижается на 90 %. Использование магнитных фильтров уменьшает расходы на техобслуживание и позволяет насосам работать в режиме минимального энегропотребления.

Еще одна новинка, значительно облегчающая жизнь, как профессионалам, так и домашним мастерам – ГБМ (группы быстрого монтажа).

Группы быстрого монтажа

Группы быстрого монтажа или насосные группы, можно использовать и в простых системах отопления, в сложных же, многоконтурных системах, ГБМ незаменимы. Они продаются в собранном, полностью готовом к монтажу виде и включают не только циркуляционный насос, но и элементы обвязки, необходимые для осуществления установки. Как и в отношении всего нового, пользователей, в том числе и участников нашего портала, волнует целесообразность применения насосных групп.

Сейчас задался вопросом, а так уж ли нужно/важно использовать группы быстрого монтажа в обвязке котла? Не переплата ли это? Какие достоинства у группы быстрого монтажа? Если делать обвязку без группы быстрого монтажа, какие могут быть проблемы?

Группы быстрого монтажа помимо быстрой, компактной и правильной обвязки циркуляционного насоса несут в себе еще несколько важных функций, как для системы отопления, – так и для пользователя. Обо всем по порядку.

— Во-первых, как я уже говорил – это правильная обвязка циркуляционного насоса, подразумевающая правильность его установки, простоту обслуживания и, при необходимости – замены.

Во-вторых – это полный контроль над каждым контуром отопления. На подающей и обратных магистралях в шаровые краны установлены контактные термометры. Они выдают температуру подачи и обратки, показывая, какой теплосъем обеспечивает данный контур. Это позволяет понять, – достаточно ли утеплено помещение, правильно ли рассчитана система (контур), и правильно ли подобраны отопительные приборы (по мощности).

В-третьих – это возможность управлять контуром отопления. Если установлен насосно-смесительный модуль, для низкотемпературных контуров отопления нет необходимости устанавливать дополнительные смесительные группы. Это экономит бюджет заказчика, и позволяет управлять температурой контура вручную, сервоприводом со встроенным термостатом, или сервоприводом, которым управляет котловая автоматика (то есть – это универсальное решение для любой системы).

В-четвертых: ГБМ от DAB DN20 имея производительность до 55 кВт (на коллекторе) и до 26 кВт на каждом насосном модуле, имеют компактные размеры и экономят до 30 % места в отличие от стандартных ГБМ DN25. За счет перехода на меньший диаметр (вместо стандартного 1 дюйма на 3/4 дюйма). При всем этом, пропускная способность данных ГБМ позволяет легко обвязать до 5-ти контуров отопления в доме, площадью до 350 м квадратных.

Что касается переплаты – она если и есть, то незначительная, так как для правильной обвязки циркуляционного насоса необходимо купить всю запорную арматуру, входящую в группу быстрого монтажа. Ну и конечно, насосные модули в ГБМ скрыты специальными пенополиуретановыми кожухами, предотвращающими выделение тепла в котельную, защищающие насос от внешних повреждений и случайное воздействие на запорную арматуру и автоматику.

Учитывая, что система создается не на один год и даже не на одно десятилетие, первоначальные вложения гарантированно окупятся. А «умный» насос в составе группы быстрого монтажа – залог эффективности и экономичности системы отопления (охлаждения) в частном доме.