Как заставить воду двигаться? подключение циркуляционного насоса к системе отопления

Преимущества и недостатки использования насоса

Раньше в частных домах пользовались естественным отоплением. Источником тепла были печь, газовый котел, некоторые подключались к сети центрального отопления. Современные производители отопительного оборудования предлагают малогабаритные устройства, обладающие своими плюсами:

1. Скорость перемещения теплой среды увеличилась. Тепло, вырабатываемое котлом, быстрее поступает в батареи, соответственно и помещение прогревается быстрее.
2. При ускоренном движении теплового носителя увеличивается пропускные характеристики труб, то есть идентичное количество тепловой энергии может поступать в комнаты по трубам с меньшим диаметром.
3. Магистраль допускается прокладывать с небольшим уклоном, и ее сложность и длина могут принимать любые значения. Главное, чтобы данные насоса соответствовали требуемой мощности.
4. Появилась возможность осуществления теплых полов и более результативной отопительной системы закрытого вида.
5. Возможность спрятать отопительные коммуникации, которые проходят через помещения.
6. Трубы можно укладывать за навесными потолками, под полами, за стенами.

К минусам насосного отопления относится необходимость использования электричества, расходуемого насосом. В случае, если на участке часто отключают электроэнергию, необходимой будет установка в доме агрегата, обеспечивающего бесперебойную ее подачу.

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.

Расчёт мощности

Перед подключением электрокотла, нужно правильно его подобрать. Для этого необходимо рассчитать мощность системы отопления. Требуемая мощность конкретной модели электрокотла определяется по формуле: W = S×Wуд, где:

• W – искомая мощность (кВт);
• S – суммарная площадь комнат коттеджа (м2)
• Wуд — коэффициент удельной мощности (кВт/м2). Среднестатистический показатель, который выбираются из СНиПов. Для европейской части территории РФ он составляет единицу, для южной части 0,8-0,9, для дальнего востока 1,1-1,2, для регионов крайнего севера до 1,6.

Как показывает практика, для большей части территории России справедливо следующее утверждение на 10 м2 площади дома необходимо обеспечить 1кВт мощности источника тепла. Округление выполняется в большую сторону. Показатель принято завышать на 10-15% от расчетной величины. Это делается для того, чтобы котел не работал на предельных режимах.

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

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

Как подключить электрокотел к системе отопления

Существует несколько стандартных схем обвязки, одну из которых надо выбрать перед тем, как подключить электрокотел в систему отопления:

• установка агрегата с обвязкой электронасоса и расширительной емкости;
• установка электрокотла в схеме параллельной работы с твердотопливным либо газовым котлоагрегатом;
• обвязка с аккумуляторной емкостью горячей воды или внешним электрическим водонагревателем;
• присоединение двухконтурной модификации электрокотла к отопительным сетям и ГВС;
• подключение к бойлеру косвенного нагрева.

Обычно, современные электрокотлы оснащаются всем необходимым вспомогательным оборудованием. Группа безопасности предохраняет агрегат от высокого давления и выполняет сброс воздух из водяного контура закрытого типа с применением мембранного расширительного бака.

Схема подключения двухконтурного электрического котла

На прямом участке подающего трубопровода устанавливается группа безопасности, а после нее — шаровой кран отсекающий подачу теплоносителя. Циркуляционный насос и фильтр-грязевик устанавливаются на обратном трубопроводе.

Если будет необходимо выполнить подключение котла к открытой системе отопления с естественной циркуляцией, то отопительные трубы потребуется разместить с уклоном 3 мм на 1 пм.

Схемы электрокотлов для подготовки ГВС используют в двух вариантах:

• двухконтурная конструкция котла, имеющего два встроенных подогревателя для контура отопления и ГВС;
• одноконтурный котел с внешним водонагревателем косвенного нагрева.

В первом варианте подключение электрокотла к системе отопления выполняется по стандартной схеме. Сложностей тут практически никаких, главное грамотно установить запорные вентиля.

Схема одноконтурного. Источник фото: twlwthrt.appspot.com

Подключение с водонагревателем косвенного нагрева производится, с применением трехходовых клапанов отсекающего типа. По сигналу термостата, интегрированного в аккумуляторную емкость, клапан переводит движение греющей воды на разогрев контура ГВС или системы отопления.

Загрузка ГВС в приоритете: пока вода в емкости не разогреется до определенной температуры, отопительная сеть тепловой энергии не получит.

Как работает термостат отопления?

Обычная отопительная система с водой в качестве теплоносителя состоит из нагревательного оборудования или узла подключения к централизованной сети, труб внутренней разводки и радиаторов.

Чтобы регулировать объемы поступающего от нее в комнаты тепла, приходится либо постоянно следить за котлом, либо регулярно прикрывать/открывать вентиля на батареях.

При этом инертность такой системы не позволяет поддерживать нужную температуру в течение всего дня на установленном уровне. Если больше в печь наложить дров или в котел подать газа, то теплоноситель в трубах нагреется сильнее, при этом тепла через радиаторы он также отдаст больше.

При низкой температуре за окном это хорошо. А вот при резком потеплении на улице в доме жара становится невыносимой. Топливо уже в топке, и вода уже нагрелась, избавиться от тепла никак. Плюс котел еще и продолжает работать.

Без термостата в системе отключать его приходится вручную. Можно, конечно, открыть окна на проветривание и выпустить тепло, но тогда счета за горючее для домашней котельной точно разорят. Вывод напрашивается сам собой: термостат для отопления упрощает проживание, делает его максимально комфортным.

Состоит термостат для отопительной системы из:

• термочувствительного датчика (элемента);
• блока настройки;
• модуля управления;
• электромагнитного реле или механического клапана.

В самых простых моделях управляющий блок отсутствует. Все происходит за счет чистой механики и изменения физических свойств термочувствительного элемента.

Таким термостатам электропитание не нужно. По эффективности и точности регулировки системы они уступают электронным приборам, но зато энергонезависимы. При проблемах с напряжением в сети они точно не перестанут работать.

Принцип работы терморегулятора выглядит следующим образом:

1. С помощью блока управления выставляется нужная температура.
2. При достижении требуемых параметров срабатывает датчик, что приводит к отключению котла либо перекрытию запорного клапана в трубах отопления.
3. После падения температуры воздуха в комнате происходит обратное включение котельного оборудования или обогревателей.

Модуль электронного управления позволяет задавать не один показатель температуры, а сразу несколько для каждого времени суток отдельно. Плюс при наличии такого блока есть возможность установки дополнительного температурного датчика на улице и привязки функционирования термостата к данным с него.

Простейший термостат – это запорная арматура с термодатчиком, стоящая на трубе у батареи. При достижении нужной температуры термостатический клапан закрывается и уменьшает ток теплоносителя. А при охлаждении комнатного воздуха он вновь открывается, в результате чего объемы поступающего тепла увеличиваются.

Более сложные и продвинутые модели предполагают наличие беспроводных датчиков и блоков управления. Вся связь между отдельными элементами происходит через радиоканал. Провода в этом случае не прокладываются, что положительно сказывается на эстетической стороне размещения подобных терморегуляторов в помещении.

Типовые схемы подключения

Водяной тёплый пол достаточно редко используется как единственный источник обогрева. Отопление лишь за счёт подогрева пола допустимо только в регионах с мягким климатом, либо в помещениях с большой площадью, где съём тепла не ограничивается мебелью, предметами интерьера или же низкой теплопроводностью напольного покрытия.

Практически всегда приходится объединять в одной системе отопления радиаторные контуры, приборы подготовки ГВС и петли тёплого пола.

Типовая схема комбинированной системы отопления с подключением радиаторов и контуров тёплого пола. Это наиболее технологичный и легко настраиваемый вариант, но при этом требующий значительных начальных вложений. 1 — котёл отопления; 2 — группа безопасности, циркуляционный насос, расширительный бак; 3 — коллектор для раздельного двухтрубного подключения радиаторов по схеме «звезда»; 4 — радиаторы отопления; 5 — коллектор тёплого пола, включает в себя: байпас, трёхходовой клапан, термостатическую головку, циркуляционный насос, гребёнки для подключения контуров теплого пола с редукторами и расходомерами; 6 — контуры тёплого пола

Имеется довольно большое число вариаций исполнения обвязки котельной, при этом в каждом отдельном случае действуют свои принципы работы гидравлической системы. Однако если не учитывать крайне специфические варианты, то способов согласовать работу нагревательных приборов различного типа остается всего пять:

1. Параллельная привязка коллектора тёплого пола к магистрали теплового узла. Место врезки в магистраль обязательно выполняется до точки подключения радиаторной сети, подачу теплоносителя обеспечивает дополнительный циркуляционный насос.
2. Объединение по типу первичных и вторичных колец. Магистраль, завёрнутая в кольцо, имеет несколько расходных врезок в подающей части, расход теплоносителя в подключенных цепях снижается по мере удаления от источника нагрева. Балансировка расхода выполняется подбором подачи насосов и ограничением протока регуляторами.
3. Подключение в крайнюю точку компланарного коллектора. Движение теплоносителя в петлях тёплого пола обеспечивается общим насосом, расположенным в генераторной части, при этом система балансируется по принципу приоритетного расхода.
4. Подключение через гидравлический разделитель оптимально подходит при большом количестве нагревательных приборов, существенной разнице расходов в контурах и значительной протяжённости петель тёплого пола. В этом варианте также используется компланарный коллектор, гидрострелка же необходима для устранения перепада давления, мешающего корректной работе циркуляционных насосов.
5. Локальное параллельное включение петли через унибокс. Этот вариант хорошо подходит для присоединения петли тёплого пола небольшой протяжённости, например при необходимости обогреть пол только в санузле.

Самый простой вариант включения контура тёплого пола к радиаторной системе отопления с температурой теплоносителя 70-80 °С. 1 — магистраль с подачей и обраткой высокотемпературного контура; 2 — контур тёплого пола; 3 — унибокс.

Нужно помнить, что характер работы тёплого пола может также меняться в зависимости от схемы укладки змеевика. Оптимальной считается схема «улитка», при которой трубки прокладываются парно, а значит, вся площадь обогревается почти равномерно. Если же тёплый пол устроен «змейкой» или «лабиринтом», то практически гарантировано образование более холодных и тёплых зон. Устранить этот недостаток можно, в том числе и за счёт правильной настройки.

Каким проводом можно подключать комнатные термостаты?

Еще одним немаловажным моментом в подключении термостата является выбор провода.

Обычно, сечение и количество жил указываются в инструкции на конкретное изделие.

Кроме этого надо помнить о расстоянии от термостата до котла или хаба, которому подключается термостат — если выход на термостате потенциальный, то длина провода может оказать существенное влияние на работу автоматики.

Связано это с падением напряжения на проводе. Чтобы его уменьшить, стоит взять провод максимально большого сечения.

Чаще всего для подключения механических термостатов используют двухжильный провод с сечением 0,5 или 0,75 «квадратов».

Для электронных, как я описывал выше, важно учитывать длину провода. Чем длиннее провод, тем больше должно быть сечение (обычна сечение не превышает 1,5 «квадрата»)

Чем длиннее провод, тем больше должно быть сечение (обычна сечение не превышает 1,5 «квадрата»).

Но превышать длину провода в 100 метров, производители не советуют, хоть это и не оговаривается в паспортах и инструкциях на изделия.

3 Технические характеристики

Выбирать очень дорогостоящее устройство не нужно. Так или иначе, полностью использовать свой потенциал приборы не будут. Кроме того, установленное оборудование характеризуется сильным шумом. Как правило, длина трубопровода определяет показатель мощности перекачивающего устройства: на каждые 10 м трубопровода насос обязан создавать 0,5 м3 напора.

Как показала практика, для контура в 100 метров достаточно, если насосное оборудование выдает напор в 5 м3. Приобретая дополнительный прибор для перекачки жидкости, необходимо не забывать, что производительность насоса обязана составлять на 15% больше, в отличие от изначально рассчитанного показателя.

Схема подключения циркуляционного насоса через источник бесперебойного питания (ИБП) выглядит следующим образом

Общий принцип подключения насоса через ИБП следующий , питание домашней сети подключается к бесперебойнику, а уже от него запитан циркуляционный насос и, в данном случае, газовый котел. Теперь, при отключении электричества, дом будет продолжать отапливаться в прежнем режиме столько времени, на сколько хватит аккумулятора в ИБП.

Источник бесперебойного питания подбирается в зависимости от установленного оборудования, его количества, потребляемой мощности и некоторых других факторов. В отопительных системах состоящих из большого количества потребителей электроэнергии или в системах, от которых требуется достаточно долгий срок автономной работы, допускается использовать как несколько ИБП сразу, так и один, но с дополнительными аккумуляторами в схеме, например, автомобильными.

Эту схему подключения через ИБП можно совместить со схемой подключения циркуляционого насоса через термостат, тогда система отопления дома будет наиболее эффективна.

Схема обвязки электрокотла

При выполнении схемы обвязки следует учитывать, что помимо расчета мощности для электрического отопительного прибора, необходимо не забывать о ее основном назначении – осуществлении контроля над перепадом температуры жидкости на входе устройства и его выходе.

Первоначально после достижения определенной температуры теплоноситель движется по малому контуру и только после его прохождения подогретая вода транспортируется по системе, нагревает электрические батареи и тем самым обогревается помещение. Таким образом, чтобы обеспечить необходимый температурный режим и качественное функционирование отопительной конструкции, нужно смонтировать несколько контуров.

Для выполнения обвязки потребуются:

• разные по диаметру трубы;
• радиаторы отопления (прочитайте: «Обвязка радиаторов отопления полипропиленом — просто и доступно «);
• циркуляционный насос;
• манометр;
• кран балансировки;
• распределительный клапан;
• проходной фильтр.

Из оборудования и инструментов в наличии должны быть сварочный аппарат и гаечные ключи.

Что касается дополнительных и крепежных изделий, то из них будут нужны:

• тройники, переходники;
• предохранительный, обратный, воздушный клапаны;
• болты, гайки, муфты.

Обвязка электрического котла отопления выполняется согласно одному из четырех различных принципов:

• с принудительной циркуляцией воды;
• с естественной циркуляцией теплоносителя;
• классический вариант разводки;
• с применением первично-вторичных колец.

Система отопления помещения с естественной циркуляцией воды состоит из:

Схема, обеспечивающая принудительную циркуляцию, включает следующие элементы:

• регулятор температуры воздуха в комнате;
• радиаторы;
• электрокотел;
• расширительный бак открытого типа;
• блок безопасности, состоящий из предохранительного клапана и манометра;
• кран для восполнения количества теплоносителя;
• насос;
• обратный клапан;
• антиконденсатный насос;
• датчик минимального температурного режима.

Если отопительная конструкция функционирует с использованием настенного электрического нагревательного прибора, то все ее элементы также включаются в обвязку, которая помимо теплоснабжения, может обеспечивать горячее водоснабжение и функционирование системы обогрева «теплый пол».

Процесс подключения оборудования согласно инструкции не является проблемой, если все указания, написанные в ней, выполнять точно. Но самостоятельный монтаж касается исключительно одноконтурных систем. В том случае, когда планируется установка двухконтурного электрического котла отопления. работа отличается сложностью и тогда обвязку делают на профессиональном уровне как прямой, так и смесительной. Оба типа обвязки необходимы для осуществления контроля над уровнем температуры. Как сделать обвязку котла, смотрите подробное видео:

Как правильно подключить к электросети

Циркуляционный насос необходимо подключить к дифференциальному автомату и терморегулятору.

С дифференциальным автоматом

Подключение циркуляционного оборудования к дифференциальному автомату выполняется в следующей последовательности:

1. Отрезается трехжильный кабель требуемой длины, протягивается через гофру.
2. Гофра с кабелем прокладывается от щитка, в котором установлен диффавтомат, к насосу, с креплением к стене хомутами.
3. Кабель заводится в клеммную коробку ЦН и подключается к клемме «L» фазным проводом (коричневым или белым), к клемме «N» нулевым проводом (синим или бело-синим), к клемме «PE» проводом заземления (желто-зеленым).
4. Противоположный конец кабеля подключается в щитке: фазный и нулевой провод кабеля — к соответствующим клеммам диффавтомата, земляной провод — к клемме заземления щитка.

Подсоединение к терморегулятору

Термостат устанавливается в разрыв фазного провода:

1. Нулевой провод и провод заземления от диффавтомата подключаются к ЦН.
2. Фазный провод подключается к одной клемме термостата. Вторая клемма термостата соединяется подходящим отрезком провода с фазной клеммой ЦН.

Зачем ставить циркуляционный насос

Если вы столкнулись с проблемами неравномерного прогрева системы отопления по дому, решить её можно двумя способами:

1. Заменить все трубы отопления, установив трубы большего диаметра;
2. Или установить циркуляционный насос в систему.

Очевидно, что установка циркуляционного насоса значительно дешевле и практичнее, замены труб. Врезав циркуляционный насос в систему можно решить несколько задач:

• Прогрев отопительных приборов будет более равномерный;
• Контур системы отопления значительно расшириться;
• Насос устранит проблему воздушных пробок.

Стоит обратить внимание, что для установки циркуляционного насоса, в уже готовую систему отопления не придется делать сложных монтажных работ. Используется технология врезки