Автоматика для циркуляционного насоса отопления своими руками

Рассмотрим на схемах, как подключается автоматика для теплых полов и каким устройствами можно управлять автоматически.

Сразу уточним: принципы применения автоматических устройств одинаковы как для радиаторного отопления, так и для водяного теплого пола (а также для отопления теплыми стенами и плинтусного отопления – если вы искали что-то о них).

Какими устройствами теплого пола можно управлять автоматически?

Автоматика для теплых полов может управлять следующими устройствами: циркуляционным насосом, сервоприводами, термостатическими головками и термостатическими клапанами, газовой горелкой котла.

Управление циркуляционным насосом

Это самый простой вид управления: в зависимости от температуры теплоносителя насос будет включаться/выключаться.

Чтобы реализовать этот способ не надо много знаний или особой квалификации. Да и "автоматика для теплого пола" здесь применяется не ахти какая: всего-навсего комнатный терморегулятор и ничего больше.

Управления циркуляционным насосом на схеме выглядит так:

Как видим, есть терморегулятор, установленный в какой-либо комнате, при достижении заданной температуры терморегулятор срабатывает и отключает или включает насос.

Так можно легко сделать автоматическое управление температурой пола:

Здесь терморегулятор отслеживает показания датчика, смонтированного в полу между (а не на одной трубе!) трубами. Датчик даёт команду терморегулятору, который обрабатывает полученный сигнал и включает/выключает циркуляционный насос.

Недостаток: если один общий насос на весь дом, то этот способ не всегда подходит, потому что насос отключается по терморегулятору, установленному в одном каком-то помещении, а при отключении насоса отопление перестанет быть по всему дому. Данный способ подойдёт, если есть два насоса, например, на разных этажах, и нужно управлять отоплением по одному этажу, не трогая второй.

Управление термоголовками

На этот клапан накручивается термоголовка, к которой подсоединён термодатчик. Датчик устанавливается на ту трубу, температуру в которой мы хотим контролировать (можно непосредственно на подающий или обратный коллектор). И задаём нужную нам температуру на термоголовке. Теперь, по сигналу от датчика термоголовка будет закрывать или открывать трёхходовой клапан, тем самым регулируя температуру теплоносителя до, опять-таки, нужного параметра.

Управление сервоприводами с датчиком пола

На коллекторе устанавливается сервопривод на каждом контуре и в зависимости от датчика пола либо от терморегулятора производится регулировка подачи теплоносителя по отдельным контурам:

Это хороший способ установить температуру, отдельную для каждой комнаты.

Управление трёхходовым смесительным клапаном

Уже говорилось выше, что трёхходовой клапан является частью смесительного узла. На следующей схеме он (клапан) на обратке:

На трехходовом клапане на этой схеме установлен сервопривод, которым и управляет термодатчик и терморегулятор.

Погодозависимое управление температурой в помещении

Это автоматическое управление работой системы отопления в зависимости от наружной температуры воздуха.

Здесь устанавливаются котроллеры, в которых закладывается определённая программа:

В зависимости от температуры на улице контроллер поддерживает нужный режим работы системы отопления, управляя всеми теми же устройствами, о которых шла речь выше. Этим способом управления достигается существенная экономия газа: процентов 20…30.

На самом деле, в частном доме совсем не обязательна какая-то навороченная автоматика для теплых полов. Если вы сделаете автоматику только для циркуляционного насоса, то и это будет очень хорошо.

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.

Равномерное распределение тепла в доме с автономной отопительной системой обусловлено используемой моделью перекачивающего устройства. За счет этого оборудования обеспечивается принудительное движение теплой среды по трубам и радиаторам.

Чтобы определить, какая схема подключения насоса отопления будет оптимальной для самостоятельного воплощения, предстоит учесть многие детали. В этой статье подробно рассмотрим возможные схемы подключения, детально разберем правила подключения.

А также уделим внимание тонкостям выбора места под установку, дополнив материал тематическими фото и схемами.

Плюсы и минусы применения насоса отопления

Еще пару десятков лет назад в частном секторе дома оснащались отоплением самотечного типа. В качестве источника тепла использовалась дровяная печь или газовый котел. Для габаритных циркуляционных приборов оставалась всего одна область применения – сети централизованного отопления.

Сегодня же производители оборудования для отопления предлагают менее габаритные агрегаты, обладающие следующими преимуществами:

1. Увеличилась скорость передвижения теплового носителя. Выработанное котлом тепло достаточно быстро поступает в радиаторы. За счет этого существенно ускорился процесс прогрева помещений.
2. Чем больше скорость движения, тем выше пропускная способность труб. Это означает, что идентичный объем тепла может быть доставлен в комнаты, магистралью с меньшим диаметром.
3. Схемы водяного отопления претерпели значительных изменений. Магистраль может быть проложена с самым незначительным уклоном. Также сложность и протяженность линии может быть какой угодно. Основное правило – рациональный выбор отопительного насоса исходя из требуемой мощности.
4. С помощью бытового циркуляционного прибора стала возможна организация теплых полов в доме, а также эффективной системы отопления закрытого типа.
5. Появилась возможность спрятать всю отопительную линию коммуникаций, проходящую через комнаты, что не всегда благополучно сочетается с дизайном помещения. Достаточно распространены варианты укладки труб за натяжными потолками, в стенах или под покрытием полов.

К недостаткам насосных систем относят обусловленность функционирования от подачи электричества и его расходование перекачивающим аппаратом в отопительный сезон.

Поэтому если участок часто лишается электроснабжения, целесообразно будет установить устройство для обеспечения электроэнергией в бесперебойном режиме. Второй недостаток не является критичным и может быть устранен правильным подбором мощности и модели циркуляционного насоса.

Выбор места врезки прибора в систему

Установка циркуляционного насоса предполагается на участке сразу после теплогенератора, не доходя до первой линии разветвления. Не имеет значения выбранный трубопровод – это может быть как подающая, так и обратная магистраль.

Где можно поставить насос?

Современные модели бытовых агрегатов для отопления, выполненных из высококачественных материалов, выдерживают температуру максимум в 100 °C. Однако, на более высокий нагрев теплоносителя большинство систем не рассчитаны.

Одинаково эффективной будет его работоспособность как на подающей, так и на обратной ветке.

1. Плотность воды при нагреве до 50 °C равна 987 кг/м 3 , а при 70 градусах – 977,9 кг/м 3 ;
2. Отопительный агрегат способен вырабатывать гидростатическое давление в 4-6 м водного столба и перекачивать почти 1 т теплоносителя в час.

Из этого можно сделать заключение: малосущественная разница в 9 кг/м 3 между статистическим давлением движущегося теплоносителя и обраткой не влияет на качество обогрева помещений.

Бывают ли исключения из правил?

В качестве исключения могут послужить недорогие котлы на твердом топливе – с прямым типом сгорания. В их устройстве не предусмотрена автоматика, поэтому в момент перегрева теплоноситель начинает кипеть.

Проблемы начинают возникать в том случае, если установленный в подающую магистраль электронасос начинает наполняться горячей водой с паром.

Тепловой носитель проникает через корпус с рабочим колесом и происходит следующее:

1. За счет действия газов на крыльчатку перекачивающего прибора происходит снижение КПД агрегата. В результате коэффициент скорости циркуляции теплового носителя существенно понижается.
2. В расширительный бачок, расположенный вблизи всасывающего патрубка, поступает недостаточное количество холодной жидкости. Перегрев механизма увеличивается и формируется еще больше пара.
3. Большое количество пара при попадании в крыльчатку полностью останавливает передвижение теплой воды по магистрали. Из-за возрастания давления происходит срабатывание клапана предохранителя. Выброс пара осуществляется непосредственно в котельную. Создается аварийная обстановка.
4. Если в этот момент не потушить дрова, клапан не сможет справиться с нагрузкой и произойдет взрыв.

На практике, от начального момента перегрева до срабатывания предохранительного клапана проходит не больше 5 минут. Если же монтировать циркуляционный механизм на обратной ветке, тогда отрезок времени, за который пар поступит в устройство, увеличивается до 30 минут. Этого промежутка будет достаточно для устранения подачи тепла.

Из этого можно сделать вывод, что нецелесообразно и даже опасно устанавливать циркуляционное устройство на подающую магистраль. Насосы для твердотопливных теплогенераторов лучше всего монтировать в обратный трубопровод. Однако к автоматизированным системам это требование не относится.

Отопление с группой отдельных магистралей

Если отопительная система разведена на две отдельные линии, отапливающие правую и левую стороны коттеджа или несколько этажей – более практичным будет установить для каждой из ветвей индивидуальный насос.

При монтаже отдельного прибора для тепловой линии второго этажа появляется возможность экономить, регулируя необходимый режим работы. За счет того, что тепло обладает свойством подниматься, на втором этаже всегда будет теплее. Это позволит снизить скорость циркуляции теплоносителя.

Врезка насоса производится аналогично – на участке, находящемся сразу после теплового генератора до первого ответвления в этом контуре отопления. Обычно при монтаже двух агрегатов в двухэтажном доме расход топлива на обслуживание верхнего этажа будет значительно меньше.

Схемы для разного типа систем

Изначально необходимо определиться с зоной врезки циркуляционного устройства. С его помощью осуществляется процесс активного движения жидкости – поток проходит через котел и принудительно направляется к радиаторам отопления.

Для расположения бытового насоса необходимо определить наиболее удобный участок, чтобы его легко можно было обслуживать. На подаче он устанавливается после блока безопасности и отсечной арматуры котла.

На обратном трубопроводе насос ставится после расширительного бачка перед тепловым генератором.

Из-за наличия в воде различных механических примесей, например, песка могут возникнуть проблемы в работе перекачивающего механизма. Частицы способствуют заклиниванию крыльчатки, а в худшем случае – остановке мотора. Поэтому непосредственно перед агрегатом потребуется поставить сетчатый фильтр-грязевик.

Отдельно стоит затронуть вопрос отопительной системы открытого типа. Она способна работать в двух режимах – с принудительной и самотечной циркуляцией теплоносителя.

Второй вариант больше подходит для местности с частым обесточиванием. Это значительно экономнее, нежели приобретение бесперебойника либо генератора. В этом случае агрегат с отсечной арматурой необходимо устанавливать на байпасе, а в прямую магистраль производить врезку крана.

В магазинах можно встретить готовые узлы с байпасом. На месте проточного крана на них расположен обратный пружинный клапан. Это решение не рекомендуется применять — клапан производит силу сопротивления в 0,1 Бар, что значится как большой показатель для циркуляционной системы самотечного типа.

Лучше использовать вместо него лепестковый клапан. Однако его монтаж выполняется строго по горизонтали.

Насос и котел на твердом топливе

Подсоединение насоса к системе с твердотопливным агрегатом осуществляется на обратной линии. В этом случае применяется подключение перекачивающего прибора в контур котла с байпасом и трехходовым смесительным клапаном. В дополнение последний может быть оснащен сервоприводом и накладным температурным датчиком.

Вследствие того, что максимальная производительность отопительного оборудования используется полной мерой только в холодный период, возможно осуществить установку теплоаккумулятора (ТА). Он способен поглощать избыточное тепло, а затем, по требованию, отдавать его контуру отопления.

Этот аккумулятор выполнен в форме бака и обложен теплоизоляционным материалом. С одной стороны устройства расположено два патрубка, предназначенные для его подключения, и два с другой – для подсоединения к линии радиаторов.

В процессе прохождения жидкости через котел, который функционирует на максимуме, теплоноситель в тепловом аккумуляторе со временем прогревается до 90-110 градусов. В большом контуре требуется врезка еще одного циркуляционного прибора.

В зависимости от меры остывания жидкости в системе, обеспечивающей отопление, через клапан сюда будет входить необходимо количество тепла из аккумулирующего устройства.

Схема монтажа насоса

Для выполнения своих функций бытовое циркуляционное оборудование, независимо от фирмы производителя, должно быть правильно установлено на трубу или запорно-регулирующую арматуру.

Крепление производится посредством гаек накидного типа. Такой вариант фиксации позволит при необходимости его снять, например, для проверки или осуществления ремонта.

Корректно выполненная установка всех элементов системы отопления обеспечивает равномерный прогрев всей магистрали.

В процессе монтажа циркуляционного насоса необходимо соблюдать следующие правила:

1. Разрешается устанавливать прибор на любые участки трубы. Трубопровод может быть расположен горизонтально, вертикально или наклонен. Однако роторная ось должна быть в горизонтальном положении. Поэтому установка «головой вниз» или, наоборот, наверх – невозможна.
2. Стоит внимательно отнестись к расположению пластиковой коробки, где размещены контакты электропитания – они будут поверх корпуса. В противном случае их может залить водой при аварийной ситуации. Для этого потребуется открутить крепежные винты на кожухе и развернуть его в необходимую сторону.
3. Соблюдать направление потока. Его указывают стрелкой на корпусе прибора.

Всем своим весом насос давит на корпус шаровых кранов, расположенных вблизи. Это стоит принимать в расчет при выборе арматуры. Высококачественные детали оснащены мощным корпусом, который при эксплуатации не покроется трещинами от ежедневных нагрузок.

Установка дополнительного оборудования

Вне зависимости от используемого типа отопительного контура, где производителем тепла служит один котел, достаточно будет установить единый перекачивающий аппарат.

Если же конструктивно система более сложная, возможно применение дополнительных устройств, обеспечивающих принудительную циркуляцию жидкости.

Необходимость в этом появляется в следующих случаях:

• при обогреве дома участвует более одного котельного агрегата;
• если в схеме обвязки присутствует буферная емкость;
• система отопления расходится на несколько ветвей, например, обслуживание косвенного бойлера, несколько этажей и т. д.;
• при использовании гидроразделителя;
• когда длина трубопровода более 80 метров;
• при организации движения воды в контурах обогрева пола.

Для выполнения правильной обвязки нескольких котлов, функционирующих на разном топливе, есть необходимость установки резервных насосов.

Для схемы с теплоаккумулятором также необходим монтаж дополнительного циркуляционного насоса. В этом случае магистраль состоит из двух контуров – отопительного и котлового.

Более сложная схема отопления реализуется в больших домах на 2-3 этажа. Из-за разветвления системы на несколько магистралей, насосов для перекачивания теплоносителя задействуют от 2 и больше.

Они отвечают за подачу теплоносителя на каждый из этажей к различным приборам отопления.

Если же в доме планируется организовать полы с подогревом, то целесообразно монтировать два циркуляционных насоса.

В комплексе насосно-смесительный узел отвечает за подготовку теплоносителя, т. е. удержание температуры в 30-40 °C.

В некоторых случаях вовсе не требуется установка насосных агрегатов. Многие модели электро- и газогенераторов настенного типа уже имеют встроенные циркуляционные устройства.

Правила подключения к электропитанию

Циркуляционный насос работает от электропитания. Подключение выполняется стандартное. Рекомендуется провести отдельную линию электроснабжения с автоматом защиты от скачков напряжения.

Для подключения необходимо подготовить 3 провода – фазный, нулевой и заземляющий.

Выбрать можно любой из методов подсоединения:

• через устройство дифференциального автомата;
• подсоединение к сети вместе с бесперебойником;
• питание насоса от системы автоматики котла;
• с регулировкой от термостата.

Многие задаются вопросом, зачем усложнять, ведь подключение насоса можно осуществить подсоединением вилки к проводу. Именно так перекачивающее устройство включается в обычную розетку.

Однако специалисты не рекомендуют использовать такой метод из-за опасности возникновения непредвиденных ситуаций: здесь нет заземления и страховочного автомата.

Первый вариант не сложен в самостоятельной сборке. Необходимо установить дифференциальный автомат на 8 А. Сечение провода подбирается исходя из номинала устройства.

В стандартной схеме, подвод питания выполняется к верхним гнездам – они маркируются нечетными цифрами, нагрузка – к нижним (четные цифры). К автомату будет подключена и фаза, и ноль, поэтому разъемы для последнего обозначают буквой N.

Для автоматизации процесса остановки циркуляции теплового носителя при остывании до определенной температуры, применяется электросхема подсоединения насоса и термостата. Второй монтируется в подающую магистраль.

В момент, когда температурный режим воды снижается до указанного показателя, прибор разъединяет цепь электрического питания.

Нет сложностей и в подаче электричества через бесперебойник, для этого у него есть специальные разъемы. В них же подключается и тепловой генератор, когда есть потребность в обеспечении электричеством.

Если же выбрать метод присоединения насоса к регулирующему щитку котла или автоматике – потребуются хорошие знания в системе электроснабжения или же помощь профессионала.

Выводы и полезное видео по теме

Правила установки отопительного оборудования в видеоролике:

Видео поясняет особенности двухтрубной системы отопления и демонстрирует разные схемы установки приборов:

Особенности подключения теплоаккумулятора в систему отопления в видеоролике:

При знании всех правил подключения не возникнет сложностей с монтажом циркуляционного насоса, а также при подключении его к электропитанию дома.

Самая сложная задача — врезка перекачивающего устройства в стальной трубопровод. Однако с использованием комплекта лерок для создания резьбы на трубах можно самостоятельно осуществить обустройство насосного узла.

Хотите дополнить изложенную в статье информацию рекомендациями из личного опыта? А может вы увидели неточности или ошибки в рассмотренном материале? Напишите нам, пожалуйста, об этом в блоке комментариев.

Или вы успешно установили насос и хотите поделиться своим успехом с другими пользователями? Расскажите об этом, добавляйте фото своего насоса – ваш опыт будет полезен многим читателям.