Термостаты и автоматика для управления циркуляционным насосом отопления

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.

Виды водяных насосов

Современные отопительные системы чаще всего включают в себя такие виды водяных насосов для отопления дома: с сухим ротором и мокрым.

Это повышает безопасность данного устройства, так как за счет специального уплотнения, которое обеспечивает герметичность мотора, достигается полная изоляция.

Раствор омывает, все детали механизма и предохраняет их от износа, продлевая срок использования прибора. Чаще всего данный вид насоса используют для отопления производственных помещений.

Основной характеристикой насоса с мокрым ротором является то, что приводная конструкция, закрепленная на роторе, вращается благодаря круговороту жидкости в системе. Вода, что протекает сквозь втулку насоса, охлаждает и смазывает подшипники. Несмотря на меньший, по сравнению с насосами с сухим ротором, коэффициент полезного действия, насосы с мокрым ротором являются более востребованными из-за невысокой цены, бесшумной работы, небольшой массе и простоте монтажа.

Купить водяной насос для отопления дома, инструкция к которому прилагается, можно в специализированных магазинах.

Разберитесь с проводами питания

Внимательно изучите инструкцию по проводам питания.

Прежде всего нужно разобраться с проводами питания, которые подведены к установочной коробке. Согласно российским и международным правилам, коричневый (черный) провод должен соответствовать фазе, голубой (синий) рабочему нулю, а желто-зеленый провод вовсе нельзя использовать где-либо, кроме как для целей защитного заземления. Тем не менее, нужно обязательно убедиться в том, что цвета проводов в действительности соответствуют общепринятой практике. При помощи индикатора нужно отделить фазный провод, с помощью тестера проверить напряжение между нулем и фазой (должно быть 220 В).

Использование теплых полов без устройства защитного заземления запрещено. Если в вашем доме или квартире не сделано заземление и вы решаете установить такую систему, то вы очень рискуете.

Обкусите провода греющего кабеля и провода питания так, чтобы они торчали из установочной коробки примерно на 4-5 см, зачистите их. При этом нужно стараться не повредить всю инсталляцию. Для терморегуляторов, где используется втычное (безвинтовое) крепление провода, длина зачистки приводится на корпусе. Необходимо исключить возможность соприкосновения зачищенных проводов друг с другом. Оплетка греющего кабеля и провод защитного заземления должны быть соединены друг с другом посредством пайки или клеммы.

Схема подключения терморегулятора.

Подключите провода к устройству и обязательно проверьте правильность их подключения. Схема подключения приводится в инструкции по монтажу и на крышке термостата. Затяжку винтов выполняйте отверткой с соответствующим шлицом. Фазный провод питания необходимо подключить к соответствующему контакту терморегулятора (обычно он обозначается как L), а нулевой провод к клемме (обозначается N). На некоторых моделях терморегуляторов ко второй клемме (N) подключается один из концов греющего кабеля. Датчик температуры нужно подключить к клеммам, которые обычно обозначаются как sensor. Удостоверьтесь в том, что датчик температуры расположен в гофрированной трубе и в дальнейшем его можно будет извлечь для замены. Если датчик еще не вставлен в трубу, нужно это сделать, контролируя длину кабеля датчика до перегиба между стеной и полом и длиной до зоны обогрева, где заканчивается трубка, сверившись с планом теплого пола.

Монтаж терморегулятора: меры безопасности

Схема монтажа и подключения терморегулятора.

Чтобы избежать травм и не повредить сам электронный терморегулятор, внимательно изучите и запомните следующие инструкции.

Перед началом подключения (отключения) и монтажа (демонтажа) устройства необходимо отключить напряжение питания, а также работать в соответствии с «Правилами устройства электроустановок». Нельзя включать устройство в сеть в разобранном состоянии. Не подвергайте терморегулятор воздействию экстремальных температур (ниже -5 и выше +40 градусов).

Не чистите терморегулятор с применением химикатов, таких, как растворители и бензол. Не храните прибор и не используйте его в пыльных местах. Не пытайтесь самостоятельно ремонтировать и разбирать устройство. Не превышайте предельные значения мощности и тока. Для защиты от перенапряжений, вызываемых разрядами молний, нужно использовать грозозащитные разрядники. Нельзя подключать вместо датчика сетевое напряжение 220 В, это приведет к выходу терморегулятора из строя.

Схема подключения электронных термостатов.

У электронного термостата внутри вместо биметаллической пластины находится электронная схема. Для этой электронной схемы необходимо подвести напряжение питания. Оно может быть равно 220 или 24 вольта и подводится по проводу.

Здесь управляющим сигналом является потенциал (напряжение), которое подводится на клеммную коробку котла или специального хаба. Чтоб было понятней смотрите ниже на картинку:

Из картинки видно, что к электронному термостату идет не 2, а 3 провода:

• L — напряжение питания.
• N — провод нейтрали.
• I — выходной сигнал.

Неподключенный порт используется для включения «ночного» режима работы, при котором температура в помещении снижается на 4 градуса без регулировки термостатов.

Электронные термостаты используются для организации сложных систем управления климатом в доме, такие системы в народе называют «Умный дом«. С их помощью можно управлять насосами и сервоприводами клапанов в системах отопления. Как это выглядит можно увидеть на рисунке выше.

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.

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.

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.

Как подсоединить дополнительный насос. Схема

Дополнительный насос в систему отопления устанавливается:

• при расширении отопительной системы или обустройстве теплых полов на каждом этаже;
• при необходимости увеличить циркуляцию теплоносителя на низкотемпературном режиме.

1. Схема первично-вторичных колец

Основной ЦН включен в первичное кольцо и производит циркуляцию теплоносителя от котла до точек водозабора вторичных колец и обратно.

На каждом вторичном кольце устанавливается свой ЦН, который выполняет циркуляцию теплоносителя по своему контуру. Длина контуров, мощность насосов определяются расчетами.

Фото 2. Установка циркуляционных насосов по схеме вторично-первичных колец. Насосные устройства изображены при помощи чёрных треугольников.

1. Схема с гидрострелкой

Гидрострелка включается между первичным кольцом и коллектором, к которому подключаются ЦН для каждого контура.

О монтаже и его особенностях

На подающей части трубопровода регулятора устанавливается клапан терморегулирующего типа

Важно сохранить горизонтальное положение для головки устройства отопления. Недопустимо воздействие прямого солнечного света, тепла в больших количествах

Радиаторы не могут нормально выполнять свои функции, если они закрыты занавесками или заставлены мебелью. В такой ситуации возникает зона с почти полным отсутствием чувствительности. Это означает, что нет никакого соприкосновения с окружающей средой.

В противном случае

Если по-другому систему отопления установить невозможно, придется использовать датчики дистанционного регулирования, у которых есть чувствительный накладной элемент. Для встраивания в ниши предназначены и так называемые минирегуляторы отопления.

Специалисты рекомендуют осуществлять установку специального запорного вентиля на обратке радиатора отопления. Тогда не придется отключать всю систему отопления от стояка, если понадобится произвести чистку батареи, демонтаж.

Терморегулятор насоса необходимо полностью открывать, когда отопительный сезон заканчивается. После этого на седле клапана не будет образовываться лишний осадок, само устройство просто поворачивается против часовой стрелки.

Есть несколько тепловых режимов, с которыми могут работать разные виды приборов для насоса.

1. лето — 28 °C;
2. ванная комната — 24 °C;
3. гостиная — 20 °C;
4. спальня — 16 °C;
5. внутренний коридор — 11 °C;
6. защита от заморозков — 7 °C.

Нужно обязательно настроить терморегулятор для насоса, прежде чем начинать активную эксплуатацию. На этом этапе создается дополнительное гидравлическое сопротивление. Нужно плавно регулировать дроссельный механизм, чтобы добиться необходимого результата работы насоса.

Модели электронного типа

Их еще коротко обозначают как ЭТ. Это устройства автоматического типа, которые помогают поддерживать заданный температурный режим. При необходимости они могут использоваться с любым типом насоса.

Электронный терморегулятор может в автоматическом режиме управлять исполнительными механизмами системы вроде клапанов и насосов, смесителей, котлов.

Как все работает?

Обязательным становится наличие выносного или встроенного термодатчика в конструкции. Он устанавливается в месте, свободном от прямого воздействия других отопительных приборов. С помощью этой детали производится регулировка устройства.

Термодатчик дает ЭТ информацию о том, какая температура сохраняется в окружающей среде. В настоящее время выпускаются цифровые и аналоговые варианты ЭТ.

В свою очередь, модели цифрового типа делятся на две разновидности:

1. с открытой;
2. или закрытой логикой.

Механические модели

Клапан и термическая головка – главные элементы, без которых невозможно представить практически ни один терморегулятор. При этом последняя выполняет функцию чувствительного элемента. Этим деталям не нужна энергия извне для того, чтобы правильно работать.

В свою очередь, несколько составных частей есть и у термической головки. Это регулятор и привод, жидкостный элемент, иногда встречаются упругие или газовые детали как альтернатива ему.

Внутреннее устройство

Выбирая регулятор температуры, необходимо учитывать все факторы, которые в будущем могут сказаться на работе устройства. Главные его части следующие:

1. шкала с настройкой;
2. фиксирующее заданную температуру, кольцо;
3. механизм компенсационного действия;
4. накидная гайка;
5. шток;
6. золотник;
7. разъемное соединение;
8. чувствительный элемент;
9. термостатический элемент;
10. термостатический клапан.

Источник бесперебойного питания

Обеспечение бесперебойного питания для автоматики циркуляционного насоса — это залог оптимальной температуры помещения и стабильной работы всех устройств. Но прежде чем выбрать схему нагревания помещения необходимо изучить положительные и отрицательные стороны существующих предложений на рынке. При выборе концепции нагревания с естественным оборотом теплоносителя, надо учитывать, что её основной минус заключается в следующем:

• Подогрев в помещении может отключиться, или комплекс приборов будет работать не на полную мощность, если не установлены специальные механизмы.
• Расход топлива может быть весьма значительным при неправильно настроенной схеме функционирования системы, что влечет за собой финансовые потери.

Выходом из данной ситуации является приобретение источника бесперебойного питания. Тогда даже при неожиданном отключении энергоснабжения система циркуляционного насоса продолжит работать, так как она оснащена автоматическими приборами. На аккумуляторе установлена автоматическая система, обеспечивающая непрерывную работу всех компонентов, входящих в неё, если неожиданно произойдёт отключение электропитания.

Принцип работы ИБП котла

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:

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.

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.

Выбор прибора

К выбору прибора нужно подходить осмысленно. Нередко люди приобретают устройство с немалым количеством опций, которыми они потом никогда не пользуются. Что нужно учитывать? Остановимся на этом более детально.

Выносной термостат может быть проводным или беспроводным.

Наличие провода избавляет от использования батареек, но такое подключение принесет массу других проблем, когда прибор нужно установить в соседнем помещении. Прокладывать провод по стене или сверлить под него сквозное отверстие не лучшее решение для помещения после ремонта (или если в ближайшее время там не планируется выполнять ремонт).
Беспроводный датчик не только не требует подключения, но и может быть перенесен в любое другое помещение

Еще до покупки важно знать радиус действия прибора и как он действует через стены. Например, некоторые дешевые датчики надежно работают только в зоне прямой видимости, но при изменении ситуации или при сильном удалении могут потерять возможность передавать сигнал на модуль, установленный возле котла.
Избежать некоторых проблем при подключении поможет приобретение прибора той же фирмы, что изготовила и котел.

Котел и термостат одной фирмы

Как уже упоминалось, было бы хорошо, если приобретается прибор под установленный котел одного и того же производителя. Наиболее удачное сочетание получилось у известных брендов Baxi (бакси), Protherm (Протерм) и Vaillant (Вайлант). На иллюстрациях, размещенных ниже, можно увидеть разнообразие этих приборов.

Вайлант

Способ регулировки

Органы управления могут быть:

• в виде кнопок, а все данные отображаются на электронном табло;
• механическое управление подразумевает наличие регулятора с нанесенными на него показателями.

Термостаты могут быть простыми или многофункциональными.

• Простой прибор может лишь поддерживать в помещении заранее заданную в его настройках температуру.
• Программируемый термостат обладает богатым набором функций. Его можно настроить, изменяя параметры котла дистанционно, задав нужные температурные режимы в разное время суток. Также можно установить настройки на каждый день недели.
• Термостат со встроенной функцией гидростата позволит контролировать, поддерживать и изменять микроклимат помещения, меняя уровень влажности.

Виды автономных систем

Внутри своего класса по характеру циркуляции теплоносителя различают: конвекционная (естественная) и принудительная циркуляции.

Естественная циркуляция теплоносителя происходит за счет перемещения теплых масс вещества к более холодным. Это довольно старый метод. У него существует одно единственное достоинство – автономность.

Данный вид не зависит от сторонних источников энергии. Но применение ее довольно ограничено, распределение тепла по жилым комнатам происходит крайне неравномерно. К тому же трубопроводы имеют внушительные размеры, что негативно сказывается на эстетике помещения.

Системы отопления

Эта система довольно дешевая, но ее монтаж требует определенных навыков и знаний законов термодинамики. Их повсеместно устанавливались в прошлом столетии в сельской местности. На смену ей пришла концепция принудительной циркуляции теплоносителя внутри контура.

Принудительная циркуляция стала доступна относительно недавно. Появились надежные и качественные насосы. Благодаря современным системам автоматики, отапливать частный дом стало намного безопасней и эффективней.

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.