Регулятор оборотов циркуляционного насоса отопления своими руками

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 16.09.2024

Комплектация отопительной системы современным насосом с ротором мокрого типа и ручным изменением частоты вращения позволяет регулировать температуру в помещениях за счет управления работой насоса. Уменьшение частоты вращения сопровождается уменьшением объемного расхода (подачи) и, соответственно, уменьшением температуры в помещениях, и наоборот.

Частота вращения мотора изменяется за счет использования многосекционной обмотки. При прохождении через трубопроводы отопительной системы небольшого количества воды сопротивление в трубах снижается, и насос может функционировать на минимальной частоте вращения. При этом существенно снижается потребление электроэнергии.

Благодаря использованию специальных приборов управления работу циркуляционных насосов можно регулировать плавно бесступенчато в автоматическом режиме с учетом таких параметров, как:

Время;
Перепад давления;
Температура теплоносителя;

Другие факторы, от которых зависит работа отопительной системы.

Характеристики Wilo-TOP-S

Особенности бесступенчатого регулирования частоты вращения

В начале 1980-х годов был предложен способ бесступенчатого изменения частоты вращения высокомощных моторов, установленных на насосные агрегаты с ротором сухого типа. Регулировка выполнялась при помощи электронных преобразователей частоты (конверторов), способных повышать или понижать частоту стандартного сетевого переменного току в диапазоне от 0 до 100 Гц.

Однако конструктивные особенности приводов позволяют им работать с частотой не меньше 20 Гц или 40% от предельной частоты вращения. Поскольку при расчете максимальной теплопроизводительности учитываются самые холодные дни, работа на максимальной частоте вращения требуется лишь в исключительных случаях.

Сегодня на смену массивным трансформаторным блокам, используемым 20 лет назад, пришли компактные преобразователи частоты, которые легко размещаются в клеммных коробках, расположенных прямо на корпусе насосного агрегата (как, например, в модели Wilo-Stratos).

Поле характеристик насоса Wilo-Stratos

Комплектация насоса встроенной системой бесступенчатого управления частотой вращения позволяет поддерживать установленный напор, независимо от подачи, которая определяется особенностями эксплуатации и погодными условиями.

В 2001 году для совершенствования насосов с ротором мокрого типа было предложено энергоэффективное решение ECM (приводы с электронной связью или постоянным магнитом), которое обеспечивает высокий КПД и при этом существенно экономит электроэнергию.

Возможные способы изменения частоты вращения

Существует четыре основных способа электронного управления частотой вращения насосов:

Циркуляционные насосы различного типа сегодня часто используют в загородных домах и дачах, что позволяет сделать работу систем автономного отопления более эффективной и при этом сэкономить на затрачиваемых энергоресурсах. Между тем при выходе из строя такой гидромашины функционировать перестает вся отопительная система, что ставит ее пользователя перед выбором: воспользоваться услугами квалифицированных специалистов или выполнить ремонт циркуляционного насоса отопления своими руками.

Разборка циркуляционного насоса

Причины поломки циркуляционных насосов, виды которых отличаются друг от друга определенными конструктивными особенностями, связаны как с несоблюдением правил эксплуатации такого оборудования, так и с качеством теплоносителя, перепадами в сети электропитания, а также с рядом других факторов. Прежде чем принять решение о самостоятельном ремонте циркуляционной помпы, следует хорошо разобраться в конструкции и принципе действия такого устройства, что позволит установить точную причину его выхода из строя и устранить ее.

Устройство, виды и принцип действия циркуляционных насосов

Не зная устройство циркуляционного насоса, вы не сможете не только осуществлять ремонт такой гидромашины, если в этом возникнет необходимость, но и заниматься ее регулярным техническим обслуживанием. Конструкцию циркуляционных насосов составляют:

корпус, изготовленный из нержавейки или цветных сплавов;
электродвигатель, вал которого соединен с ротором;
непосредственно сам ротор, на котором устанавливается колесо с лопатками – крыльчатка (ее лопасти, постоянно контактирующие с перекачиваемой средой, могут быть изготовлены из металла или полимерных материалов).

Конструкция циркуляционного насоса

Работает циркуляционный насос вне зависимости от своего конструктивного исполнения по следующему принципу.

После подачи электрического тока вал приводного двигателя начинает вращать ротор, на котором установлена крыльчатка.
Поступающая во внутреннюю часть насоса через всасывающий патрубок жидкость-теплоноситель отбрасывается рабочим колесом и центробежной силой к стенкам рабочей камеры.
Жидкость, на которую воздействует центробежная сила, выталкивается в нагнетательный патрубок.

Как уже говорилось выше, в зависимости от конструктивных особенностей циркуляционный насос для отопления может относиться к различным видам. Так, выделяют устройства с ротором:

У циркуляционных насосов первого типа, которые и используются преимущественно для оснащения бытовых систем отопления, ротор постоянно находится в жидкой среде. Это способствует не только смазке движущихся элементов, но и их эффективному охлаждению. К основным достоинствам оборудования данного типа следует отнести:

низкий уровень шума при работе, так как вода, в которой находятся все движущиеся элементы такого устройства, отлично поглощает вибрации;
простоту монтажа (такие насосы просто врезаются в трубопровод), технического обслуживания и ремонта.

Правила эксплуатации и технического обслуживания

Чтобы не сталкиваться с ситуациями, при которых циркуляционный насос, установленный в системе отопления, будет требовать ремонта, необходимо строго соблюдать правила эксплуатации такого оборудования, которые заключаются в следующем.

Если в трубопроводе отсутствует вода, запускать циркуляционный насос нельзя.
Величина формируемого напора воды должна находиться в пределах характеристик, указанных в техническом паспорте циркуляционного насоса. Если устройство будет выдавать пониженный или, наоборот, повышенный напор воды, это может привести к его быстрому износу и, соответственно, выходу из строя.
В течение периода, в который система отопления не используется, насос необходимо включать на циркуляцию хотя бы раз в месяц на четверть часа, что позволит предотвратить окисление и блокирование его движущихся деталей.
Очень важно следить за тем, чтобы температура воды в системе отопления не была больше 65°. В воде, нагретой до более высокой температуры, начинает активно выпадать осадок, который, взаимодействуя с движущимися деталями гидромашины, способствует их активному износу и, соответственно, выходу из строя всего устройства.

Осматривать циркуляционный насос и проверять корректность его работы надо ежемесячно. Такие мероприятия позволяют выявить неисправности в работе оборудования на начальной стадии и оперативно принять соответствующие меры.

Периодическая проверка циркуляционного насоса значительно снизит вероятность выхода его из строя в отопительный сезон

Проверка циркуляционного насоса на предмет корректности работы включает в себя такие действия, как:

включение гидромашины на рабочий режим и проверка уровня создаваемых ею шумов и вибраций;
проверка напора (уровня давления) теплоносителя, создаваемого в нагнетательном патрубке (как уже говорилось выше, напор жидкости должен находиться в пределах значений, приведенных в техническом паспорте);
контроль степени нагрева двигателя, которая не должна быть слишком высокой;
проверка наличия смазки на резьбовых соединительных элементах насоса и ее нанесение, если она отсутствует;
проверка наличия и правильности заземления корпуса гидромашины;
проверка наличия протечек как на корпусе насоса, так и в местах, где он соединяется с трубопроводом (если течи в таких местах присутствуют, необходимо подтянуть резьбовые соединения и проверить целостность установленных прокладок);
осмотр клеммной коробки и проверка фиксации в ней провода (кроме того, необходимо проверить, не попадает ли в клеммную коробку влага, что недопустимо).

Основной причиной быстрого износа подшипников трения в насосах считается повышенная загрязненность теплоносителя

Наиболее типичные неисправности и их устранение

Можно выделить несколько наиболее типичных для циркуляционных насосов неисправностей, которые вполне реально устранить своими руками. Выявить такие неисправности можно по характерным для них признакам, даже не разбирая насос и не применяя сложное диагностическое оборудование.

Насос при включении гудит, но крыльчатка не вращается

Причиной ситуации, когда насос шумит, но крыльчатка неподвижна, часто является окисление вала приводного двигателя. Это может произойти из-за того, что гидромашина длительное время не использовалась. Чтобы осуществить ремонт насоса отопления своими руками при такой неисправности, необходимо выполнить следующие действия:

отключить электрическое питание;
слить из насоса и прилегающего к нему трубопровода всю воду;
открутив соответствующие винты, демонтировать приводной двигатель вместе с ротором;
упираясь в рабочую насечку ротора рукой или отверткой, силой провернуть его, сдвинув с мертвой точки.

Циркуляционный насос в разобранном виде

Насос будет шуметь, но не работать и в том случае, если в его внутреннюю часть попал инородный предмет, который блокирует вращение рабочего колеса. Чтобы отремонтировать циркуляционную помпу в такой ситуации, выполняют следующие действия:

отключают электропитание;
сливают воду из насоса и прилегающего трубопровода;
разбирают насос по вышеописанной схеме;
извлекают посторонний предмет;
устанавливают на входной патрубок сетчатый фильтр.

Так выглядит корпус циркуляционного насоса изнутри

Включенный насос не гудит и не работает

Если включенный циркуляционный насос не шумит, но и не работает, возможны проблемы с электропитанием. Для выявления причины и устранения такой неисправности разборка циркуляционного насоса может и не потребоваться: воспользовавшись тестером, проверяют уровень и наличие напряжения на клеммах устройства. Во многих случаях для устранения такой неисправности достаточно правильно подсоединить помпу к сети электропитания.

Если в конструкции циркуляционной помпы есть плавкий предохранитель, то он мог перегореть при перепаде напряжения в электросети, что тоже может являться причиной того, почему не работает и не шумит насос отопления при включении. Для восстановления работы насоса достаточно просто заменить перегоревший предохранитель.

Вооружившись тестером и принципиальной схемой, можно найти и более серьезные поломки электрической части насоса, например, сгоревшие обмотки

После недолгой работы насос самостоятельно отключается

В том случае, если на внутренней поверхности статора образовался слой известковых отложений, работающий насос будет периодически останавливаться. Чтобы решить такую проблему, необходимо разобрать насос и очистить все его внутренние детали от известковых отложений.

При включении насос начинает работать, но при этом издает сильный шум

Причиной сильного шума оборудования при перекачивании жидкости может быть наличие в трубопроводе большого количества воздуха. Для устранения такой проблемы достаточно стравить воздух из труб. Чтобы не сталкиваться с этим в дальнейшем, можно установить в верхней части контура системы отопления специальный узел, который будет выпускать воздух из трубопровода автоматически.

Выпуск воздуха из насоса

Сильная вибрация циркуляционного насоса

Если корпус гидромашины сильно вибрирует при перекачивании теплоносителя, это может говорить о том, что подшипник, который обеспечивает вращение крыльчатки, сильно износился. Ремонт циркуляционного насоса для отопления в данном случае заключается в замене изношенного подшипника.

Циркуляционный насос выдает недостаточный напор жидкости

Среди причин несоответствия давления жидкости нормативным значениям на выходе центробежного насоса можно назвать следующие.

Крыльчатка вращается не в ту сторону.
В клеммной коробке неправильно подключены фазные провода (при трехфазном подключении).
Слишком высока вязкость используемого теплоносителя.
Забился фильтр, установленный на всасывающей магистрали.

Устраняется указанная проблема в соответствии с причиной, которая вызвала ее появление.

Насос отключается через некоторое время после включения

Причинами такой неисправности могут стать неправильное подключение фазных проводов в клеммной коробке, плохие или окислившиеся контакты в предохранительном узле устройства.

Для ремонта электронной составляющей насоса понадобятся элементарные знания электротехники

Насос греется

Это еще одна неприятность, которая при эксплуатации подобного оборудования встречается довольно часто. Почему греется циркуляционный насос? Причины могут быть различными, но такая ситуация всегда свидетельствует о том, что ваше оборудование работает с повышенной нагрузкой.

Как подготовить циркуляционный насос к отопительному сезону

Перед началом отопительного сезона, чтобы не столкнуться впоследствии с выходом из строя циркуляционной помпы и ее ремонтом, необходимо соответствующим образом подготовить устройство к длительному периоду интенсивной работы.

Следует проверить правильность врезки насоса в трубопровод, ориентируясь на стрелку на корпусе и индикатор вращения крыльчатки. При монтаже нового трубопровода для установки циркуляционной гидромашины лучше выбрать участок непосредственно перед котлом, где риск появления воздушных пробок сведен к минимуму.
На прокладках и патрубках насоса для предотвращения их рассыхания должна присутствовать смазка.
Необходимо проверить состояние сетчатого фильтра на всасывающем патрубке и, если он засорен, тщательно почистить его.
Требуется также оценить правильность подключения насоса к сети электропитания, для чего используется тестер.
Следует проверить герметичность и надежность соединительных узлов гидромашины.
Надо выполнить пробный запуск, результаты которого покажут, готово ли ваше оборудование к отопительному сезону.

Схема и принципы работы тепловых насосов

Конструктивно прибор представляет собой комплекс основных и вспомогательных элементов:

Рабочее колесо или крыльчатка. Детали с лопастями, которые захватывают жидкость, направляют ее в приборы отопительной системы.
Электрический двигатель. Элемент нужен для запуска оборудования в работу.
Камера перекачивания. Отсек оснащается патрубками подачи теплоносителя и напора, которые присоединены к трубопроводам системы.
Корпус. Служит для защиты прибора от порчи при механическом воздействии, может изготавливаться из чугуна или термостойкого пластика.
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.

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.

Все современные системы отопления оснащены циркуляционным насосом. С помощью которого, в трубах происходит беспрерывный оборот горячей воды, в результате чего и нагревается помещение.

Они выпускаются в разных комплектациях и могут иметь 3 скорости: минимальную, среднюю и высокую.

Какую ставить скорость на насосе отопления при малой мощности котла

Регулировка мощности циркуляционного насоса, как правило, проводится с целью повысить или, наоборот, снизить его производительность. Чем выше его скорость, тем быстрее горячая вода проходит по трубам и тем больше тепла она отдаёт. В свою очередь, чем она ниже, тем медленнее жидкость проходит по системе, быстрее остывает и соответственно теплоотдача будет меньше.

Минимальную мощность отопительного оборудования устанавливают преимущественно весной. В это время на улице уже довольно тепло, но сам дом прогревается недостаточно и есть необходимость в небольшом подогреве помещения.

Скоростные режимы насосов могут отличаться в зависимости от модели и комплектации. В среднем минимальный показатель составляет 30—35 л/мин, максимальный — 80—90 л/мин.

Для чего нужно проверять настройки

Чтобы удостовериться в максимальной производительности прибора перед началом эксплуатации рекомендуется проверить его настройки. Делается это, как правило, по двум параметрам.

Шумоизоляция. Существует несколько причин, по которым отопительный прибор может издавать сильный шум:

неправильный монтаж;
воздух в трубах;
перепады напряжения;
неисправность устройства.

Чтобы избежать этих проблем установку лучше доверить мастеру, который проведёт комплексную диагностику, убедится в правильности монтажа и функциональности аппарата.

Равномерный обогрев. Главной причиной неравномерного обогрева радиаторов является недостаточная мощность. Невысокая скорость способствует быстрому остыванию воды, в результате чего тепло просто не доходит в конец системы.

К аналогичной проблеме приводит также завоздушенность или неправильно подобранный режим терморегулятора. Может повлиять на производительность прибора и неправильный монтаж. Особенно это касается алюминиевых и биметаллических батарей, которые должны быть установлены максимально ровно.

Как должны работать циркуляционные насосы с электронным управлением

Модели с электронным типом отопления имеют два вида регулировки скорости: ручной и автоматический. Ручное регулирование подразумевает установку мощности прибора на нужном уровне. Корректировка перепадов давления при этом не осуществляется.

Фото 1. Схема управления циркуляционным насосом DAB EVOSTA с электронным регулированием. Выбор режима работы делается одной кнопкой.

В случае с автоматической регулировкой снижение или увеличение скорости осуществляется самой системой и напрямую зависит от температуры в трубопроводе. Автопилот сам определяет оптимальный уровень работоспособности и при необходимости снижает энергопотребление, не уменьшая при этом производительности.

Важно! Автоматическое снижение скорости насоса возможно только после гидравлической балансировки системы.

Полезное видео

Ознакомьтесь с видео, в котором рассказывается про разные виды циркуляционных насосов и их характеристики.

Перепад температуры на улице — повод включить другую скорость

Наличие нескольких режимов в насосе отопления позволит корректировать уровень обогрева в том или ином помещении. Эта функция важна при резком перепаде температуры на улице. В таком случае прибор можно вручную перевести на необходимую мощность или же включить автопилот, и система сама подстроится под нужную температуру.

Читайте также: