Как отрегулировать циркуляционный насос для отопления?

Установка циркуляционного насоса своими руками: инструкция, подключение, фото работ

Для автономного отопления загородного дома с естественной циркуляцией, характерна общая проблема. Неравномерное движение теплоносителя по системе приводит к неравномерному прогреванию приборов отопления, особенно если система отопления достаточно протяженная. Решает задачу неравномерного движения теплоносителя тепловые насосы отопления, превращая отопление, в систему отопления принудительной циркуляции.

Необходимость использования

Если в городских магистралях центрального отопления давление воды регулируется специальными централизованными подстанциями, то при оборудовании системы автономного отопления и горячего водоснабжения загородного дома циркуляционное нагнетательное устройство является абсолютно не заменимым агрегатом. Особенно, если речь идет о достаточно большой постройке. Дело в том, что оно способно «разогнать» теплоснабжение замкнутого контура практически в любых условиях и при любой погоде.

Без принудительной циркуляции система отопления имеет свойство очень долго «раскочегариваться». Это тем более актуально в тех случаях, когда загородным домом пользуются не ежедневно, а время от времени. В этих случаях циркуляционный теплонасос отопления способен создать оптимальный микроклимат за куда меньшее время. Таким образом, переоценить значение и важность этого агрегата во многих случаях переоценить просто невозможно.

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.

А какие схемы подключения циркуляционных насосов используете вы, какие используете компоненты для автоматизации и автономности системы отопления с циркуляционными насосами, обязательно пишите в комментариях к статье. Так же задавайте вопросы по схемам подключения циркуляционных насосов, постараюсь оперативно всем отвечать!

Правила эксплуатации

Для бесперебойной и продолжительной работы циркуляционного насоса, необходимо придерживаться правил эксплуатации оборудования, которые заключаются в следующем:

• важно контролировать наличие достаточного количества теплонагревателя в контуре, чтобы предотвратит холостой ход оборудования. Это относится к устройствам и с «мокрым» и с «сухим» ротором;
• наличие твердых частиц в контуре приведет к быстрому выходу насоса из строя. Такие агрегаты не предназначены для перекачивания грязной воды. Чтобы исключить риск поломки, на входе устройства устанавливается фильтр грубой очистки;
• не допускается длительный простой оборудования без работы. Даже если система не используется, необходимо 1 раз в месяц включать насос не менее чем на 15 минут. Это значительно снизит риск развития окисления и коррозионных процессов;
• требуется определить оптимальный режим работы, при учете минимальной и максимальной пропускной способности агрегата;
• недопустимо включать насос, если в контуре остались перекрытые вентили. Это может привести к разрыву трубы;
• важно соблюдать требования по номинальному давлению, указанные в инструкции по эксплуатации;
• температура теплонагревателя не должна быть выше, чем та, что указана в паспорте устройства. Большинство циркуляционных насосов переносят температуру до 110⁰С, что позволяет устанавливать оборудование, как на входе, так и на выходе котла.

При функционировании должен издаваться равномерный звук двигателя циркуляционного насоса, а также поддерживаться постоянное значение напора на выходном патрубке. При соблюдении правил эксплуатации, срок работы оборудования может составлять до 5 лет и более.

О выборе оборудования и правилах его самостоятельного расчета

Ключевым показателем, определяющим эффективность работы циркуляционного насоса, является его мощность. Для бытовой системы отопления не нужно пытаться приобрести самую высокомощную установку. Она будет лишь сильно гудеть и впустую расходовать электричество.

Монтированный циркуляционный насос

Вам нужно грамотно рассчитать мощность агрегата на основании таких данных:

• показатель напора горячей воды;
• сечение труб;
• производительность и пропускная способность нагревательного котла;
• температура теплоносителя.

Расход горячей воды определяется просто. Он равняется показателю мощности отопительного агрегата. Если у вас, например, стоит газовый котел на 20 кВт, воды за час будет расходоваться не более 20 л. Напор циркуляционного агрегата для системы отопления на каждые 10 м труб составляет около 50 см. Чем длиннее трубопровод, тем более мощный насос нужно приобретать. Здесь сразу стоит обращать внимание и на толщину трубных изделий. Сопротивление перемещению воды в системе будет более сильным, если вы монтируете малые по сечению трубы.

В трубопроводах диаметром полдюйма расход теплоносителя составляет 5,7 л за минуту при общепринятой (1,5 м/с) скорости перемещения воды, диаметром 1 дюйм – 30 л. А вот для труб сечением 2 дюйма расход будет уже на уровне 170 л. Всегда подбирайте диаметр труб таким образом, чтобы вам не пришлось переплачивать лишних денег за энергоресурсы.

Расход непосредственно насоса определяется следующим соотношением: N/t2-t1. Под t1 в этой формуле понимают температуру воды в оборотных трубах (обычно она равняется 65–70 °С), под t2 – температуру, которую обеспечивает агрегат отопления (не менее 90°). А литерой N обозначается мощность котла (это значение имеется в паспорте оборудования). Напор насоса устанавливается по принятым в нашей стране и Европе стандартам. Считается, что 1 кВт мощности циркуляционного агрегата вполне достаточно для качественного обогрева 1 квадрата площади частного жилища.

Энергопотребление и нагрев

В условиях максимальной нагрузки циркуляционный насос частотного типа расходует не более 20 Вт электроэнергии. И всё это благодаря тому, что в данном насосе используются постоянные магниты. При минимальном снижении оборотов частотный насос расходует всего 12-13 Вт, в то время как обычный циркуляционный насос постоянно расходует около 50 Вт — в среднем.

В условиях снижения пропускной способности отопительного контура, в силу закрытия термостатических вентилей, обычный насос продолжает работать на штатных оборотах, пытаясь преодолеть сопротивление. На выходе насоса растет давление, и вместе с тем повышается нагрев самого насоса, что также негативно сказывается на сроке его эксплуатации. Циркуляционный насос с частотным регулированием не имеет таких недостатков, поскольку он подстраивается под сопротивление отопительной системы, и его двигатель работает в комфортных условиях без излишнего нагрева. Частотный насос рассчитан для работы десятилетиями.

Положительное воздействие на элементы отопительной системы

Также нивелирование частотным насосом перепадов давления в отопительном контуре благотворно сказывается на сроке службы расширительного бачка. Перепады давления заставляют резиновую мембрану, которая используется в расширительных бачках, сжиматься и растягиваться, что со временем приводит к выходу расширительного бачка из строя.

Отсутствие перепадов давления, которое гарантировано при использовании насоса с преобразователем, позволяет работать расширительному бачку практически в одном режиме, который не влечет за собой растягивание или сжимание резиновой мембраны. Всего лишь нужно чётко следить за давлением воздуха в расширительном бачке, и периодически подкачивать его. Это должен делать специалист, который обслуживает вашу систему отопления.

При использовании циркуляционного насоса с регулированием, гораздо дольше служат радиаторы. Это также связано напрямую с отсутствием перепадов давления в отопительном контуре, которые способствуют деформации радиаторов, что со временем приводит к появлению микротрещин, а затем и свищей.

Есть и свободно программируемые типы приборов с открытой логикой. Они тоже часто встречаются в насосных изделиях циркуляционного типа. Такие устройства можно легко настроить под любые условия окружающего пространства и температурные режимы.

Но управлять ими довольно сложно, требуется специальная квалификация. Потому они и не получили широкого распространения, в приборах циркуляционного вида закрытая логика встречается чаще всего.

Не стоит экономить на приобретении терморегулятора для отопительной системы, ведь это изделие в разы повышает продуктивность и эффективность.

Выбор места установки насоса

Мнения по данному вопросу прямо противоположные. Большинство уверено в том, что единственно правильное решение – на входе бытового котла, на так называемой линии «обратки». Хотя сторонники монтажа циркуляционного насоса на выходе агрегата утверждают, что расположение устройства на подаче делает отопление более эффективным. Кто же прав?

С точки зрения законов физики (есть такая дисциплина – гидравлика) это непринципиально. В любом случае крыльчатка будет «прокачивать» теплоноситель через насос, то есть обеспечивать перемещение жидкости по замкнутому контуру. Но с учетом особенностей работы бытового котла, его «реакции» на нештатные ситуации, возникающие в отопительной системе, циркуляционный насос следует устанавливать только на «обратке», то есть на входе агрегата.

Почему? Циркуляционный насос предназначен для работы с жидкими средами. В случае аварийной ситуации теплоноситель может закипать, и на выходе котла образуется пар, который и станет поступать в отопительную систему. Насос перестанет выполнять свою функцию, так как крыльчатка не в состоянии перекачивать газообразные среды. Как результат – циркуляция в контуре прекратится, что приведет к еще большему повышению температуры в теплообменнике. Далее (если автоматика не сработала) – взрыв котла. А вот если насос установлен на обратной нитке, то риск того, что пар «доберется» до него, сводится к нулю.

Вывод – с точки зрения безопасной эксплуатации котельного оборудования циркуляционный насос устанавливать следует только на «обратке», то есть на трубе, соединенной с входным патрубком агрегата. Даже если теплогенератор самой последней модели, с совершеннейшей автоматикой, надеяться лишь на нее нецелесообразно. А вдруг откажет? Ведь никто не станет спорить, что надежностью в 100% не отличается ни одно из технических средств.

Требования к монтажу циркуляционного насоса

Существует ряд норм, на законодательном уровне регламентирующих установку циркуляционного насоса в систему отопления. Часть правил изложена в СНиП 2.04.05 «Отопление…». Например, там говорится о приоритете схем с принудительной циркуляции в отопительных сетях.

Практически все требования обоснованы эффективностью работы системы в целом и циркуляционного прибора в частности. Например, вал устройства с мокрым ротором необходимо устанавливать на трубе строго горизонтально по уровню, чтобы внутри не возникало воздушных пробок и детали насоса не изнашивались раньше срока.

Фильтр от грязи и абразивных частиц нужен в любом случае даже при монтаже монолитных моделей. Профильтрованный теплоноситель принесет гораздо меньше ущерба деталям насоса, чем жидкость с песком и взвесями.

Грязевик устанавливают пробкой вниз по направлению движения воды, чтобы снизить сопротивление и облегчить обслуживание системы.

Некоторые правила диктуют производители. Например, старые модели определенных марок было принято устанавливать исключительно на обратке, так как они не выдерживали высоких температур.

Сейчас насосы приобрели более универсальный характер и их можно ставить в любом подходящем месте, но с соблюдением параметров мощности.

Современные насосы для отопления ALPHA, какие режимы использовать

Циркуляционные насосы для отопления предыдущего поколения могли работать только с фиксированной скоростью вращения ротора. Наличие трех скоростей делало насосы более гибкими в отношении подстройки под разные системы отопления. Асинхронный двигатель был довольно устойчивым к перегрузкам, и «тянул» заданную скорость.

Современные циркуляционные насосы от известных производителей оснащаются электронным управлением. Они способны работать в нескольких режимах работы, включая и обычный режим «фиксированная скорость».

Снабжены синхронным двигателем, которым управляет процессор. Блок управления регистрирует силу тока, частоту вращения, температуру и др., и может делать «выводы» о том, как лучше подстроится под конкретную гидравлическую сеть, и работать с минимальным энергопотреблением.

Наличие множества режимов в современных циркуляционных насосах позволяет более гибко подстраиваться по гидравлическую сеть. И работать в наиболее экономичном режиме. Это призвано обеспечить лучшее энергосбережение, по сравнению с насосами старых линеек.

Какие режимы работы имеются, и как они сочетаются с различными типами отопительных систем? Выберем наиболее подходящие режимы….

Режимы работы

Сначала рассмотрим насосы предыдущего поколения с фиксированными скоростями вращения ротора. Приведены кривые рабочей характеристики Grundfos UPS 25-40

У этого насоса имеется только один режим работы — «Режим фиксированной скорости вращения ротора «. На выбор, для подстройки под имеющуюся сеть, – три скорости вращения.

На тыльной стороне агрегата в центре имеется заглушка для выпуска воздуха. Также через нее можно провернуть ротор двигателя, если он забился отложениями при длительной остановке (летом).

Далее приведены характеристики режимов работы насоса GRUNDFOS ALPHA2 L 25-40 с электронным управлением режимами работы.

К обычному скоростному режиму (3 скорости) здесь добавилось следующее.

• Режим пропорционального уменьшения давления. При росте напора в сети (при закрытии контуров…) будет уменьшаться расход, но одновременно уменьшится и напор. Возможны работа в соответствии с двумя кривыми характеристики. Графики в виде диагональных прямых линий (синий цвет).
• Режим постоянного давления. Насос будет поддерживать одно и тоже давление в сети при изменении ее сопротивления и расхода. Графики в виде горизонтальных прямых линий (красный цвет)

Также улучшены пусковые характеристики. Эта серия насосов не снабжается заглушкой для удаления воздуха. Здесь воздух удаляется из корпуса при кратковременном включении на третьей скорости.

Отсутствует возможность вручную провернуть ротор при его закисании во время летней стоянки. Для этого имеется пусковой режим с большим моментом силы, который позволяет расшевелить ротор, заросший отложениями.

Что дают новые режимы работы

Новые режимы позволяют насосу работать в более экономичной точке при изменении характеристик сети. Рассмотрим режим пропорционального давления.

Распространенная ситуация в обычной системе отопления частного дома: закрываются термостатические клапаны на отдельных отопительных приборах (отключаются отдельные контуры и т.п.), в результате расход в сети падает, а напор растет.

Рабочая точка насоса меняется:
— для нерегулируемого – напор повышается при нужном расходе;
— для регулируемого – напор уменьшается при нужном расходе.

На графиках указано – напор регулируемого насоса будет меньше на величину Н2, при одинаковых расходах. Сеть будет обеспечена в любом случае необходимым количеством теплоносителя, но с регулируемым напор будет меньше, энергопотребление меньше.

Дополнительные функции современных насосов

Также выпускаются насосы ALPHA 2 (не путать с ALPHA 2L) и ALPHA3, у которых имеются дополнительные функции.

• Летний режим — насос летом будет включаться каждый день на 2 минуты чтобы сгонять отложения на фильтр и не дать застояться.
• Ночной режим – уменьшение напорных характеристики при снижении температуры или задается вручную.
• Защита от сухого хода – агрегат отключится при отсутствии жидкости.
• Дисплей с отображением текущей мощности – потребителям нравится наблюдать за минимальными энергорасходом, и осознавать тот факт, что для движения теплоносителя по дому 200 м кв. потребляется 8 Вт.

Главное отличие ALPHA 2 и ALPHA3 – наличие режима AUTOADAPT. Режим самонастройки, позволяет выбирать наиболее экономичную рабочую точку для данной сети.
Рабочая точка может находиться только в заштрихованной области. Представлены характеристики ALPHA 2 25-40.

Также ALPHA3 имеет возможность управляться дистанционно от гаджетов типа смартфон. Или по сигналам от других систем управления. На гаджет устанавливается специальная программа под андроид. Теперь можно, прохаживаясь вдоль системы отопления, менять режимы работы насоса.

Но реальный практический смысл этого способа настройки, по отзывам отечественных специалистов, до сих пор обнаружен не был…. Вероятно, «для супер-экономии» необходимо обеспечивать обратную связь между элементами системы и самим насосом, что у нас пока реализовано не было…

Какие режимы насосов, когда использовать

Позволяет наиболее минимизировать энергопотребление и работать с минимальным напором для данной сети. Подходит для большинства «обычных» домашних радиаторных сетей.
В основном не подходит для системы «теплый пол», так как там нужно поддерживать одинаковый большой напор.

Подходит для домашних сетей с терморегулирующими клапанам (балансировочными вентилями), где допускается уменьшение напора насоса при уменьшении расхода. Подходит для обычных радиаторных сетей, с низким сопротивлением, не закрытых клапанами ответвлений.

Для сетей с относительно небольшой потерей давления. Это однотрубные системы отопления, первичные контура (первичное кольцо, контур котла, контур бойлера…), двухтрубные системы с небольшим сопротивлением.
Системы теплого пола с не длинными контурами, в том числи и при регулировке термоклапанами обратного потока.

Фиксированная скорость подходит, когда необходима наибольшая мощность, наибольший расход, например, для загрузки бойлера. Или при кондиционировании комнаты.
Также фиксированная скорость неплохо подходит для системы теплых полов, которые обычно требуют больше энергии на движение теплоносителя, стабильный высокий напор, особенно при длинных обогревающих петлях.

Какой насос выбрать для отопления в доме

Обычный вопрос – какой насос выбирать для системы отопления в доме. Приведены рекомендации от производителя по расходу и площади отопления:
— для радиаторной сети;
— для теплых полов.
Насосы второго типа регулируемые, с измененной гидравликой, в целом используются большего типоразмера.