Схемы подключения теплового насоса: варианты установок и пошаговая инструкция

Эффективное распределение тепла в помещениях с автономным отоплением зависит от модели перекачивающего устройства. Оно заставляет теплоноситель активно перемещаться по трубам и радиаторам.

Чтобы выбрать наиболее подходящую схему подключения насоса для отопления, необходимо учесть множество факторов. В этой публикации мы подробно рассмотрим различные схемы и обсудим основные правила подключения.

Кроме того, мы коснемся особенностей выбора места для установки, дополнительно предоставив тематические изображения и схемы.

Преимущества и недостатки насосных систем отопления

Несколько десятилетий назад в частных домах использовалось отопление, основанное на естественной циркуляции. Тепло производилось дровяными печами или газовыми котлами, а для больших циркуляционных насосов была лишь одна возможность — централизованное отопление.

Современные производители предлагают компактные агрегаты, которые имеют ощутимые преимущества:

1. Повышенная скорость движения теплоносителя. Тепло, созданное котлом, быстрее достигает радиаторов, что значительно ускоряет нагрев помещений.
2. Высокая пропускная способность труб. Это означает, что аналогичный объем тепла можно передать через трубы с меньшим диаметром.
3. Изменения в схемах водяного отопления. Трубопровод может прокладываться с минимальным уклоном, а линия может иметь любую длину и сложность. Главное — правильно выбрать насос в зависимости от необходимых параметров.
4. Организация теплых полов и эффективных закрытых систем отопления с помощью бытовых циркуляционных насосов.
5. Возможность скрыть все отопительные коммуникации в помещениях, что часто решает проблему сочетаемости с интерьером. Распространены варианты прокладывания труб за натяжными потолками, в стенах или под полами.

Недостатком насосных систем является зависимость от электроснабжения и расходы электричества на работу оборудования в отопительный период.

Компания Grundfos, являющаяся лидером в разработке отопительного оборудования, выпустила инновационные модели циркуляционных насосов Alpfa2, которые могут изменять свою производительность в зависимости от нужд системы, что приводит к экономии электроэнергии.

Поэтому, если ваш участок часто остается без электричества, разумно установить устройство для бесперебойного электроснабжения. Второй недостаток не является критическим и может быть устранен правильным выбором модели и мощности насоса.

Определение места установки насоса

Установка циркуляционного насоса предполагается сразу после теплогенератора, перед первым ответвлением. Независимо от выбранного трубопровода — это может быть как подающая, так и обратная линия.

Где разместить насос?

Современные бытовые агрегаты, изготовленные из прочных материалов, могут выдерживать температуру до 100 °C. Но большинство систем не рассчитаны на более высокую температуру теплоносителя.

Температура теплоносителя в системах индивидуального отопления редко превышает 70 °C, а котел обычно не нагревает воду выше 90 градусов.

Работа насоса будет эффективной как на подающей, так и на обратной линии.

1. При нагреве до 50 °C плотность воды составляет 987 кг/м³, а при 70 °C — 977,9 кг/м³;
2. Отопительный агрегат может создавать гидростатическое давление 4-6 м водяного столба и перекачивать почти 1 тонну теплоносителя в час.

Это позволяет сделать вывод, что незначительная разница в плотности (9 кг/м³) между движущимся теплоносителем и обраткой не оказывает значительного влияния на качество отопления.

Существуют ли исключения из правила?

В качестве исключения можно рассмотреть недорогие твердотопливные котлы с прямым сгоранием, которые не оснащены автоматикой и могут закипать при перегреве теплоносителя.

Установка коллекторной разводки в системах с твердотопливным котлом является наиболее эффективной, однако такая система считается одной из самых сложных в реализации.

Проблемы возникают, если электрический насос, установленный на подающей линии, забирает горячую воду с паром.

При этом под давлением пар проникает в рабочее колесо, что приводит к следующим последствиям:

1. Давление паров на крыльчатку снижает общую эффективность работы агрегата. Как следствие, скорость циркуляции теплоносителя значительно падает.
2. Недостаток холодной жидкости в расширительном бачке, расположенном вблизи всасывающего патрубка, приводит к перегреву механизма и увеличивает образование пара.
3. Образование большого количества пара может остановить движение теплой воды по трубопроводу. В результате повышенного давления срабатывает предохранительный клапан, и пар выбрасывается в котельную, создавая аварийную ситуацию.
4. Если в этот момент не отключить топливо, клапан может не выдержать нагрузки, что приведет к взрыву.

На практике, от момента перегрева до срабатывания предохранительного клапана проходит не более 5 минут. Если же циркуляционный насос установлен на обратной линии, время для поступления пара в устройство увеличивается до 30 минут, что даст время для отключения отопления.

В недорогих котлах, изготовленных из метала низкого качества, давление срабатывания предохранительного клапана составляет 2 бара, в то время как в качественных твердотопливных котлах — 3 бара.

Таким образом, нецелесообразно и даже опасно устанавливать циркуляционное устройство на подающую магистраль. Насосы для твердотопливных котлов целесообразно устанавливать на обратной линии, но это правило не касается автоматизированных систем.

Отопление с отдельными магистралями

Если ваша система отопления разделена на две отдельные линии для правой и левой сторон коттеджа или несколько этажей, лучше установить отдельный насос для каждой ветви.

При установке индивидуального прибора для второго этажа появляется возможность экономить, регулируя необходимую мощность. Свойство тепла подниматься означает, что на втором этаже будет всегда теплее, что позволит снизить скорость циркуляции теплоносителя.

Монтаж насоса осуществляется аналогично — на участке после теплового генератора до первого ответвления в этом контуре отопления. Таким образом, при установке двух насосов в двухэтажном здании расход топлива на отопление верхнего этажа значительно снижается.

Схемы для различных типов систем

В первую очередь необходимо определить место для врезки циркуляционного устройства. Оно обеспечивает активное движение теплоносителя — поток проходит через котел и направляется к радиаторам.

При установке бытового насоса следует выбрать удобное место, чтобы он был доступен для обслуживания. На подающей линии его следует установить после блока безопасности и отсечной арматуры котла.

Для обеспечения возможности технического обслуживания необходимо установить запорные краны, что позволит снимать элементы системы без полного демонтажа трубопровода.

На обратной линии насос устанавливается после расширительного бачка перед теплогенератором.

Из-за наличия различных механических примесей, например, песка, могут возникать проблемы с работой перекачивающего устройства. Частицы могут забивать крыльчатку, а в некоторых случаях приводить к остановке мотора. Поэтому перед насосом рекомендуется установить сетчатый фильтр.

Схема подключения твердотопливного котла основывается на двух ключевых компонентах, обеспечивающих эффективность работы в системе отопления частного дома: группе безопасности и смесительном узле с трехходовым клапаном.

Отдельно стоит упомянуть об открытой системе отопления. Она может работать в двух режимах: с принудительной и естественной циркуляцией теплоносителя.

Второй вариант особенно полезен для районов с частыми отключениями электроэнергии, так как он гораздо дешевле, чем установка системы бесперебойного питания. В данном случае устройство с запорной арматурой стоит установить на байпасе, а в прямую магистраль врезать кран.

В магазинах можно найти готовые узлы с байпасом, в которых вместо проточного крана установлен обратный пружинный клапан. Но использовать это решение не рекомендуется, так как клапан создает сопротивление в 0,1 бара, что сильно для циркуляционной системы с естественной циркуляцией.

Вместо этого лучше применять лепестковый клапан, который устанавливается строго горизонтально.

Котел и насос на твердом топливе

Подключение насоса к системе с твердотопливным котлом производится на обратной линии. В данном случае необходима установка перекачивающего оборудования в котловом контуре, которое включает в себя байпас и трехходовой смесительный клапан. Более того, данный клапан может быть дополнен сервоприводом и накладным температурным датчиком.

Схема соединения твердотопливного котла включает в себя два ключевых элемента, обеспечивающих её эффективную работу в системе отопления жилого дома. Это группа безопасности и узел смешения на базе трехходового клапана.

Поскольку максимальная производительность отопительных приборов достигается только в холодный сезон, может быть установлено оборудование теплоаккумулятора (ТА). Теплоаккумулятор способен накапливать избыток тепла и по мере необходимости отдавать его в контур отопления.

Устройство теплоаккумулятора представляет собой бак, окруженный теплоизоляцией. С одной стороны у него находятся два патрубка для подключения, а с другой – два для соединения с радиаторами.

Теплоаккумулятор имеет две линии: малую, которая получает тепло от котла, и большую, которая отдает теплоноситель в систему отопления по мере необходимости.

Когда теплоноситель проходит через котел в максимальном режиме, он успешно нагревает теплоаккумулятор до 90-110 градусов. В большой линии необходимо дополнительно установить еще один циркуляционный насос.

В зависимости от того, насколько остывает жидкость в системе отопления, откроется требуемое количество тепла из теплоаккумулятора через клапан.

Схема установки насоса

Чтобы насос работал корректно, его установка на трубу или запорно-регулирующую арматуру должна быть выполнена правильно, независимо от производителя.

Фиксация осуществляется при помощи гаек накидного типа, что позволяет при необходимости без труда снять устройство для проверки или ремонта.

При выборе модели циркуляционного насоса следует обратить внимание на его способность работать в различных позициях. Если установить его вертикально, это может снизить мощность до 30%.

Правильно выполненная установка всех компонентов системы отопления гарантирует равномерный прогрев всей длины магистрали.

Во время монтажа циркуляционного насоса стоит учитывать следующие рекомендации:

1. Насос можно устанавливать на любом участке трубопровода: горизонтально, вертикально или под углом. Важно, чтобы роторная ось находилась в горизонтальном положении. Установка «головой вниз» или «вверх» недопустима.
2. Необходимо следить за положением пластиковой коробки с контактами питания – она должна находиться над корпусом. Иначе в случае аварии ее может затопить водой. Для этого следует открутить винты на кожухе и повернуть его нужной стороной.
3. Важно соблюдать направление потока, указанное стрелкой на корпусе устройства.

Вес насоса создает давление на корпус шаровых кранов, находящихся поблизости. Это следует учитывать при выборе арматуры. Качественные детали имеют прочное строение, что предотвращает образование трещин при эксплуатации.

Монтаж дополнительного оборудования

Несмотря на тип отопительного контура, где единым источником тепла является котел, достаточно установить один циркуляционный насос.

Если систему усложнили дополнительными компонентами для принудительной циркуляции, их также можно применить.

Пример схемы подключения твердотопливного котла вместе с электрическим котлом включает два перекачивающих устройства.

Необходимость установки дополнительного насоса может возникнуть в следующих ситуациях:

• если в отоплении задействовано несколько котлов;
• если в системе имеется буферная емкость;
• когда отопительная сеть делится на несколько ветвей, таких как подача тепла в бойлер или на разные этажи;
• если используется гидроразделитель;
• при длине трубопровода более 80 метров;
• если требуется циркуляция воды в системе полов с подогревом.

Для правильной обвязки нескольких котлов, работающих на различных видах топлива, необходимо установить резервные насосы.

Для систем с теплоаккумуляторами также потребуется монтаж дополнительного циркуляционного насоса, так как магистраль включает два контура – отопительный и котловой.

Буферная емкость разделяет систему на два контура, хотя их может быть и больше в зависимости от потребностей.

Сложные схемы отопления реализуются в больших домах на 2-3 этажа. Из-за разветвления системы, может потребоваться более двух насосов для перекачивания теплоносителя.

Эти устройства будут отвечать за подачу теплоносителя на каждый этаж к различным приборам отопления.

Независимо от числа насосов их устанавливают на байпасе. В межсезонье отопительная система может функционировать без насоса, который тогда будет перекрыт шаровыми кранами.

Если в доме планируются полы с подогревом, целесообразно установить два циркуляционных насоса.

В совокупности насосно-смесительный узел контролирует подготовку теплоносителя, удерживая температуру на уровне 30-40 °C.

Для эффективной работы основного циркуляционного устройства длина линии не должна превышать 50 метров, иначе это может привести к неравномерному прогреву полов и, соответственно, помещений.

В некоторых ситуациях установка насосных агрегатов может быть не нужна. Многие настенные модели электро- и газогенераторов уже имеют встроенные циркуляционные устройства.

Правила подключения к электросети

Циркуляционный насос работает от электропитания, подключение осуществляется несколько стандартным образом. Рекомендуется выделить отдельную линию с автоматом защиты от перепадов напряжения.

Для подключения потребуется подготовить три провода: фазный, нулевой и заземляющий.

Существуют различные способы подключения:

• через устройство дифференциального автомата;
• с использованием источника бесперебойного питания;
• питание насоса от системы автоматики котла;
• с регулировкой от термостата.

Многие задаются вопросом, почему усложнять процесс, когда можно просто вставить вилку в розетку. Так, насос будет подключён к стандартной сети.

Однако специалисты не рекомендуют этот подход, так как он повышает риск возникновения неожиданных ситуаций: отсутствует заземление и защитный автомат.

Схема с дифференциальным автоматом рекомендуется для «мокрых групп». Такая структура системы отопления обеспечивает повышенную безопасность как для устройства, так и для человека.

Первый вариант легок в самостоятельной реализации. Нужно установить дифференциальный автомат на 8 А, а сечение провода подбирается в зависимости от номинала устройства.

В стандартной схеме питание подводится к верхним терминалам, которые обозначены нечетными цифрами, а нагрузка – к нижним (четные цифры). К автомату подключаются как фаза, так и ноль, причём последние обозначены буквой N.

Чтобы автоматизировать отключение циркуляции теплоносителя при снижении температуры, применяется электрическая схема подключения насоса и термостата. Второй устанавливается в подающую магистраль.

Когда температура воды падает до заданного значения, прибора размыкает цепь питания.

Для правильной работы термостата его надо размещать на металлическом участке трубы. Из-за низкой теплопроводности полимеров установка на пластиковую трубу повлечет неправильную работу устройства.

С подключением электричества через бесперебойное питание тоже не возникает проблем, так как у него есть специальные разъёмы. Они также используются для подключения теплового генератора в случае необходимости питания.

Если же вы выбираете способ подключения насоса к автоматике котла, то потребуется обладать определёнными знаниями в области электроснабжения или обратиться за помощью к профессионалу.

Заключительные выводы и полезное видео на тему

Правила установки отопительного оборудования представлены в видеоролике:

По видео можно узнать о особенностях двухтрубной системы и увидеть различные схемы установки приборов:

А также об особенностях подключения теплоаккумулятора в отопительной системе также можно узнать из видеоматериала:

Следуя всем рекомендациям при подключении, не возникнет трудностей с монтажом циркуляционного насоса и его подключением к электричеству.

Наиболее сложной задачей остаётся врезка перекачивающего устройства в стальной трубопровод. Однако с помощью комплекта лерок для нарезки резьбы на трубах можно самостоятельно организовать насосный узел.

Есть ли у вас дополнительные рекомендации из личного опыта? Или вы заметили какие-либо неточности в представленном материале? Пожалуйста, дайте нам знать об этом в комментариях.

Либо вы успешно завершили установку насоса и хотите поделиться своим опытом с другими? Расскажите об этом, добавьте фотографии вашего насоса – ваш опыт может быть полезен многим читателям.