Отопления насос схема: Системы отопления с насосной циркуляцией: схемы устройства и работы

Схема отопления с циркуляционным насосом: где устанавливать?

Автор Михаил Стахов На чтение 7 мин. Просмотров 61.2k. Опубликовано 08.09.2014

Принцип работы самотечной системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя обеспечивается разницей температур на выходе из котла и на входе в него. Эта, проверенная временем и практикой схема не только работала долгие десятилетия, но используется еще и сейчас при отоплении небольших объектов.

Тем не менее, они уже уступили пальму первенства системам с принудительным движением теплоносителя. Это более выгодный и практичный вариант организации отопления двух и более этажных здания и помещений большой площади. Движение теплоносителя в такой системе обеспечивает специально е устройство — циркуляционный насос.

Функциональные тонкости насоса

В движении жизнь веселее! Это у людей… А в отоплении более высокая скорость движения теплоносителя по контуру позволяет получить целый ряд преимуществ. Естественно, недостатки и тут нашли свое место. Разберемся…

Самотечные контуры отопления частных домов страдают таким «недугом» — неравномерный прогрев различных помещений дома. Жарче всего в комнатах, которые находятся ближе к началу движения теплоносителя по контуру, то есть у котла. А дальние помещения просто не прогреваются, так как теплоноситель вследствие малой скорости движения отдавал «львиную» часть своего тепла в начале своего пути.

Создание принудительного движения теплоносителя циркуляционным насосом способствует более равномерному прогреву радиаторов во всех помещениях, благодаря более высокой скорости движения жидкости.

Особенности выбора оборудования

Правильный выбор циркуляционного насоса позволит вам найти оптимальный баланс между эффективно функционирующим отоплением и излишними затратами на электроэнергию при повышенном звуковом фоне работы насоса. Объясняем: сильно мощный насос будет «кушать» много «киловатт-часов» (а он работает фактически круглосуточно), а малая мощность — не «продавит» теплоноситель через весь контур системы.

Циркуляционный насос

О том, как правильно выбрать агрегат и иметь представление о его устройстве, читайте статью «Подбор и расчет циркуляционного насоса для системы отопления». А здесь мы разберемся в правильных способах «интеграции сего устройства в контур отопления.

Остановимся только на том, что для бытовых систем преимущественно используются насосы «мокрого» типа — они фактически погружены в теплоноситель (воду), которую перекачивают. За счет этого они работают очень тихо, в отличие от «сухих» собратьев, которым, в силу своего шумного поведения, больше подходят промышленные объекты, котельные офисных зданий и пр.

Контакт с водой вызывает коррозию, поэтому детали такого оборудования делают из нержавеющей стали, а корпуса из бронзы или латуни.

Выбор места установки

При выборе «места жительства» циркуляционного «двигателя» воды в системе желательно (для вашего же спокойствия) учитывать такие моменты:

1. Если насос устанавливается в старую систему — она обязательно должна быть промыта .
2. Место установки должно быть доступно — возможно понадобится в дальнейшем иметь доступ к насосу для обслуживания или замены.
3. Преимущественно их ставят на обратную магистральную трубу поблизости от расширительного бачка. Там температура теплоносителя ниже, что более безопасно для устройства.
4. Современные циркуляционные агрегаты для систем отопления способны выдерживать и высокую температуру. Поэтому они могут быть установлены и на подающую трубу системы. Главное убедиться согласно технической документации на устройство, что оно способно работать при высоких температурах. Это целесообразно делать при использовании устройств со встроенной функцией регулировки скорости и при использовании «ночного режима».
5. Обратите внимание! Насос «мокрого типа» может быть установлен как угодно в плане направления трубопровода. Но! ОБЯЗАТЕЛЬНО его вал должен быть расположен ГОРИЗОНТАЛЬНО! И его положение должно исключать возможность попадания воды в клеммную коробку.
6. Перед первым запуском системы отопления после летнего периода необходимо проверить работоспособность самого устройства — ротор двигателя мог заблокироваться отложениями из теплоносителя.

Памятка для правильной установки и позиционирования устройства

Схемы установки

Установка циркуляционного агрегата в систему, которая изначально планировалась или уже функционировала, как самотечная (с естественной циркуляцией) выполняется по приведенной ниже схеме. Такие системы обычно однотрубные и некоторая неравномерность нагрева может все еще наблюдаться в различных помещениях. При таком подключении расход теплоносителя постоянен.

Схема установки насоса в однотрубную систему с естественной циркуляцией

При монтаже двухтрубной системы отопления насос устанавливается аналогичным способом, только наблюдаются некоторые изменения в «поведении» системы. Так использование терморегуляторов на радиаторах может привести к изменению расхода теплоносителя. Для таких систем характерен более высокий температурный перепад.

Схема двухтрубной системы с циркуляционным насосом

Схема включает:

1. Котел;
2. автоматический клапан воздушный;
3. терморегулятор на радиаторе;
4. радиатор отопления;
5. клапан балансировочный;
6. бак расширительный мембранного типа;
7. кран шаровой;
8. фильтр сетчатый грубой очистки;
9. насос циркуляционный;
10. термометр, манометр или термоманометр;
11. клапан предохранительный.

Правильная установка

Для подключения циркуляционного нагнетателя в готовую систему отопления с естественным током теплоносителя организовывается своеобразная «транспортная развязка»: основная труба и «объезд» через магистраль насоса.

Для этого в разрез основной трубы ставится обратный клапан (автоматический вариант) или шаровой кран соответствующего типоразмера.

Принцип «врезки» (подключения) насоса в систему отопления

На вваренные в основную трубу с двух сторон от крана сгоны устанавливаются два шаровых крана, с которым подключается через дополнительные трубы и фитинги сам насос. Краны предназначены для перекрывания движения теплоносителя при обслуживании или демонтаже насоса.

Важный момент! Перед фильтром необходимо установить в обязательном порядке фильтр механической очистки воды, так как даже мелкие частицы, находящиеся в воде системы, при их достаточном количестве могут повредить насос.

Проверка работоспособности агрегата проводится после его подключения, заполнения всей системы теплоносителем и удаления из нее воздушных пробок. Воздух из корпуса нагнетателя выпускается через центральный винт, находящийся на его крышке. Полное удаление воздуха подтвердит выступившая вода. Малошумный режим работы и равномерно прогретые все батареи будут свидетельством правильного выбора параметров агрегата.

Обеспечение «бесперебойности» в работе

Питание циркуляционного насоса осуществляется от сети переменного электрического тока (~220В). И эта его «черта» ставит под угрозу функционирование системы в случае прекращения энергоснабжения объекта. Где искать выход и какой?

Спасительным вариантом может быть схема с использованием источника бесперебойного питания. Он должен иметь запас емкости аккумуляторов для поддержания работы насоса (и котла газового при необходимости) до 12 часов в случае отсутствия внешнего энергоснабжения и при этом выдавать «переменный» ток без искажения его «синусоиды».

Электросхема подключения ИБП с системе отопления

ИБП, относительно их функциональности можно разделить на:

• устройства, которые ток сети (при его наличии) пропускают через себя «транзитом», не изменяя его параметров. При исчезновении внешнего питания или несоответствия его параметров номинальным значениям устройство переходит автоматически в режим «оффлайн» в включая в работу аккумуляторную батарею;
• аппараты с линейно-интерактивным «характером поведения» — они позволяют корректировать параметры (преимущественно ступенчато), проходящего через него электрического тока от внешней сети в пределах ±20% от номинала;
• агрегаты, обеспечивающие постоянное питание оборудования от аккумулятора(ов), который(е) периодически подзаряжается от внешней сети. Такие аппараты способны работать с входным электрическим током с широким разбросом параметров, обеспечивая на выходе стабильное напряжение питания для потребителей. Это оптимальный вариант для отопительного оборудования, снабженного электроникой, чувствительной к некачественному «питанию», но и не дешевый в обслуживании.

Электросхема питания может включать и бензиновые (дизельные) автономные генераторы, но их для «успокоения совести», устранения «скачков» напряжения и гарантии надежной работы электроники все подключения оборудования обязательно следует выполнять через надежный стабилизатор или ИБП.

Итоги

Целесообразность установки циркуляционного насоса в систему отопления уже ни у кого не вызывает сомнения. Другое дело, что монтаж устройства в систему должен быть выполнен грамотно и надежно. Практика эксплуатации агрегата в системе уже в первые дни должна подтвердить эффективность его работы быстрым прогревом радиаторов всех отапливаемых помещений.

Схема системы отопления с насосной циркуляцией: ее виды и характеристики

Монтаж системы отопления вообще и монтаж циркуляционного насоса в систему отопления в частности — задача всегда непростая и требующая учёта многочисленных факторов. Наиболее популярной конструкцией является система естественной циркуляции, однако её широкое применение объясняется исключительно простотой установки.

Существенный недостаток этой конструкции — слабый циркуляционный напор, вынуждающий приобретать трубы чрезмерно большого диаметра, что ограничивает в выборе радиаторов, да и просто требует больших затрат. Поэтому оптимальным вариантом являются несколько более сложные, но практичные системы отопления с насосной циркуляцией схема работы которых позволяет использовать любую разновидность радиаторов, а также трубы стандартного диаметра.

Разновидности схемы

Само название схемы подразумевает использование циркуляционного насоса, цель которого — обеспечивать напор и постоянное продвижение нагретой воды. Кратко принцип работы схемы выглядит так: нагретая до необходимой температуры вода поступает по трубопроводу в радиаторы. После остывания она возвращается в котёл по отводящему трубопроводу. Встроенный расширительный бак обеспечивает постоянное давление теплоносителя и призван выдержать увеличивающийся во время нагревания объём воды.

Можно выделить несколько разновидностей такой системы, разделяющихся по следующим признакам:

1. по способу подключения трубопровода к радиаторам: однотрубные и двухтрубные;
2. по месту расположения стояков: вертикальные стояки и горизонтальные стояки;
3. по типу магистрали: тупиковые системы и системы с попутным движением воды;
4. по типу разводки: с верхней и с нижней.

Разберёмся, как подключить циркуляционный насос для отопления по каждой из указанных схем.

Однотрубная и двухтрубная системы

Считающаяся пережитком прошлого однотрубная конструкция подразумевает подключение к радиатору лишь одной трубы. Все отопительные приборы дома соединяются последовательно, а теплоноситель протекает через них, начиная с верхнего и заканчивая нижним, с каждым сантиметром продвижения отдавая всё больше тепла. Таким образом, к последним из радиаторов вода подходит едва тёплой, и это создаёт сильный дисбаланс в температуре разных комнат. Единственным способом хоть как-то уменьшить эту разницу является установка в нижних комнатах радиаторов с большим количеством секций.

Среди других недостатков:

• невозможность установить регулировочные краны, поскольку это автоматически перекроет или уменьшит доступ воды к радиаторам «ниже по течению»;
• нерегулируемая температура в отапливаемых помещениях: если отопительная система запущена, будут обогреваться все комнаты.

Однотрубная система была популярна полвека назад, но в наше время устарела окончательно и практически не используется.

Двухтрубная конструкция устраняет эти недостатки за счёт подведения к каждой батареи подводящей и отводящей трубы. Теряющий свою температуру теплоноситель в данном случае отводится из радиатора в котёл для нового нагревания, а не продвигается в следующий радиатор. Ещё одно дополнительное преимущество: возможность установить на каждый из радиаторов собственный регулировочный кран или автоматический термостат.

Вертикальный и горизонтальный стояки

Подключение радиаторов к вертикальному стояку позволяет подводить к ним трубы не сразу, а по отдельности для каждого этажа высотки. Главное преимущество вертикальных стояков — отсутствие воздушных пробок. Недостаток — относительно высокая стоимость.

В несколько иных целях используется установка циркуляционного насоса в системе отопления со стояком горизонтального типа: отопление лестничных площадок, коридоров и любых обширных одноэтажных зданий. Её существенными плюсами являются экономия на трубах и вытекающая из неё низкая стоимость монтажа. Известный недостаток: появление воздушных пробок, устранить которые, однако, помогают краны Маевского.

Тупиковая и попутная схемы

Широко распространённая тупиковая система подразумевает движение теплоносителя по подающей трубе в одну сторону, а по отводящей — в обратную. Циркуляционные кольца при этом существенно отличаются по длине. Недостаток тупиковой системы: неравномерность прогрева. Те из отопительных приборов, которые находятся ближе к котлу, отличаются лучшей эффективностью, нежели более далёкие. Даже подключение циркуляционного насоса в систему отопления тупикового типа не даёт гарантий того, что все радиаторы будут нагреваться одинаково хорошо. Достоинство же такой системы: экономичность. Их недостатки зачастую сглаживают, устанавливая несколько маленьких магистралей вместо одной длинной.

В попутной схеме длина циркуляционных колец всегда одинаковая. Соответственно, все радиаторы прогреваются тоже одинаково, находясь на любом расстоянии от главного стояка. Из-за высокой стоимости (требуется больше труб) попутная схема используется редко.

Верхняя и нижняя разводки

Отопительная система с внешней разводкой подразумевает установку подводящего трубопровода выше радиаторов.

Обычно применяется в межпотолочных полостях или на чердаке.

Принцип действия прост: установка циркуляционного насоса в систему отопления позволяет поднять нагретую воду в самую верхнюю точку трубопровода, откуда она уже будет распределяться по нижележащим помещениям. Там же, в наивысшей точке, устанавливается расширительный бак, чья задача — предотвращение появления воздушных пробок. Отводящая же труба, напротив, монтируется ниже отопительного прибора. По понятным причинам верхняя разводка неприменима в зданиях с плоской крышей и без чердаков.

В схеме с нижней разводкой оба (и подающий, и отводящий) трубопровода устанавливают ниже радиаторов и при этом с небольшим уклоном (для предотвращения образования воздушных пробок). Единственное заметное преимущество схемы: возможность подключать отопление поэтапно, этаж за этажом.

Выбор оборудования

Пришло время разобраться с тем, как выбрать циркуляционный насос для систем отопления установка которого имеет немало нюансов. Выбор насоса производится всего по двум параметрам: планируемая сила напора воды и сопротивление воды, которое придётся преодолевать насосу для создания напора. Как ни парадоксально, но мощность насоса должна быть меньше на 10-15%, чем в расчётных значениях. В противном случае количество потребляемой электроэнергии, шум и скорость износа деталей будут слишком высоки. Глупо ударяться и в другую крайность, экономя на мощности насоса. Такой агрегат не сможет перекачивать нагретую воду в требуемом объёме с нужной скоростью.

Существуют модели с интегрированными в них ручными или электронными регуляторами скорости работы электродвигателя. Высочайший КПД требует максимальной скорости вращения вала. Ещё одна нестандартная разновидность — насос циркуляционный для отопления мини, многие модели которых работают автономно, без подключения к электросети (на дизельном топливе или бензине). Такие насосы отлично подходят для мест, где проведение электричества не планируется (садовые или охотничьи домики, строительные будки). Еще об одном способе отопления помещения, где есть проблема с электричеством, можно прочитать здесь.

Монтаж насоса

Допустим, приобретен электрический циркуляционный насос для отопления.

Как установить и запустить циркуляционный насос, не испортив аппарат?

К сожалению, о том, как правильно ставить циркуляционный насос на отопление, из-за повальной распространённости систем естественной циркуляции знает даже не каждый сантехник.

Первым делом необходимо определить место под врезку электронасоса в трубопровод. В принципе, насос можно врезать на любом отрезке отопительного контура, однако необходимо учесть, что ресурс работы пластиковых деталей и подшипников зависит от температуры воды. Поэтому из материальных соображений выгоднее установить оборудование на обратной части трубопровода: перед отопительным котлом и после мембранного бака.

Типичная электрическая схема подключения циркуляционного насоса отопления выглядит следующим образом:

Главные её составляющие: котёл (1), насос (5), бак (7) и радиаторы (8).

Крайне рекомендуется, чтобы насос работал только от бесперебойного источника питания. Также необходимо исключить всякое попадание конденсата или брызг воды в клеменную коробку. Если вода в отопительной системе нагревается до температуры свыше 90 градусов, следует использовать жаростойкий кабель.

Необходимо помнить и о фильтрации воды, поэтому перед насосом в трубе устанавливается грязевик. Попадание с водой инородных тел внутрь насоса почти гарантированно приведёт к разрушению подшипников и крыльчатки. Бочонок для сбора мусора должен «смотреть» вниз — тогда он не станет помехой для нормальной циркуляции воды.

Какое бы оборудование не было выбрано, правильная установка циркуляционного насоса в систему отопления возможна только при следовании сопроводительной документации, поставляющейся производителем. В этой инструкции содержатся данные об устройстве аппарата, нюансах работы и алгоритме установки.

Насосная схема отопления: принудительная циркуляция теплоносителя

 

Принцип работы насосной схемы отопления

Насосная схема отопления предполагает принудительную циркуляцию теплоносителя (воды) в системе за счет работы специального циркуляционного насоса. Использование насоса в этой схеме предполагает наличие электричества в доме. Циркуляционный насос запитывается от 220 вольт и наличие электропитания обязательно на весь период отопления. Насосы, используемые в системе обычно, мало шумные и имеют ручное трех скоростное регулирование насоса.

На представленной схеме отопления показано использование насоса без сальника, установленного непосредственно на трубу отопления. Такие насосы наиболее удобны в использовании, однако их нужно устанавливать строго по горизонтальному уровню. Подробно о насосах систем отопления читайте статью: Насосы систем отопления

Использование насоса, прогоняющего воду в системе, позволяет не делать наклон трубопровода, как в схемах с естественной циркуляцией. Кроме этого насос в системе позволяет делать , как верхний, так и нижний разлив теплоносителя по системе.

К слову говоря, насосная схема отопления, позволяет осуществлять самые разнообразные системы. Использование насоса позволяют осуществить верхний и нижние розливы теплоносителя, однотрубная и двухтрубная схема отопления. Ограничений практически нет, нужно только правильно подобрать насос.

Установка насоса

Насосная схема отопления четко не определяет место установки насоса. Его можно ставить, как в нагнетательной магистрали, так и обратной ветке трубопровода.

Предпочтительнее, устанавливать насос на участке нагнетания теплоносителя (выходе из котла отопления). Такое расположение насоса, увеличит его срок службы. Хотя есть мнение, что установка в обратной ветке системы бережет уплотнители насоса от перегрева.

Выбор насоса

Согласно СНиП 2.04.05-91 скорость движения теплоносителя на любом участке системы должна быть от 0,25 до 1,5 м/сек. Правда на скорости 1,5 м/сек появляется шум в системе. Из этих соображений выбираем трехскоростной насос с максимальной скоростью движения теплоносителя, до 1, 5 м/сек.

Виды насосных схем отопления

Насосные схемы отопления можно реализовать различными способами:

• Однотрубная насосная схема отопления;
• Двухтрубная насосная схема отопления.

Однотрубная схема отопления

Двухтрубная схема отопления

©Obotoplenii.ru

Другие стать раздела: Схемы отопления

 

 

Установка насоса на отопление в систему, инструкция, электрическая схема и подключение

Для чего необходимо установить насос в отопительную сеть? Наверняка многие задаются подобным вопросом. Данная установка насоса на отопление необходима, так как в случае децентрализованного отопления в загородном или частном доме типичной проблемой является неравномерное распределение тепла по всем компонентам и контурам отопления. В котле вода может закипать, а в дальних помещениях батареи могут нагреваться до незначительной температуры, и такая ситуация не является приемлемой. Поэтому возникает необходимость найти решение, которое поможет устранить данную проблему и повысить эффективность работы всей системы отопления.

Циркуляционный насос в системе отопления

Данную проблему можно решить одним из двух следующих методов:

• Модернизация отопительной системы посредством врезки циркуляционного насоса в трубопровод.
• Сооружение трубопровода для отопительной системы с довольно большим размером диаметра.

Вряд ли наберется большое количество тех, кто согласится произвести демонтаж труб, тем более, что во многих домах они расположены под полом или в стене. Установка насоса в систему отопления будет более удачным решением не только с технических, но также и с экономических соображений. Данный способ решения вышесказанной проблемы будет намного более быстрым и дешевым. Электрическая схема циркуляционного насоса отопления показывает, что это эффективное устройство.

Электрическая схема циркуляционного насоса

Благодаря врезке циркуляционного насоса удастся добиться следующего:

Рекомендуем к прочтению:

• Температурный режим станет более равномерным.
• Радиус действия контура системы отопления значительно возрастет.
• Полностью будет исключено образование воздушных пробок, которые во многом и мешали нормальной циркуляции теплоносителя.

Выбираем циркуляционный насос

Слишком мощный насос тоже нецелесообразно приобретать. Также излишне мощный насос только будет создавать шумовые помехи. Существуют и схемы, где работают два насоса в системе отопления.

Чтобы произвести расчет насоса для помещения, которое выделяется слишком сложными архитектурными особенностями, потребуется вызывать специалиста в области теплотехники.

Для обычного частного дома будет достаточным применение простой формулы. Рассмотрим же, какова схема установки насоса на отопление.

Технология установки насоса в систему отопления

Как установить насос на отопление? Чтобы облегчить себе процесс установки насоса, нужно покупать такое оборудование, в базовом комплекте которого имеются резьбы разъемного типа. Если они отсутствуют, то переходники придется покупать самому. Кроме того, их придется еще и подбирать самостоятельным образом. Также необходимо купить обратный клапан и фильтр глубокой очистки. Благодаря клапану удастся добиться нормального функционирования системы отопления под высоким давлением. Потребуется точная схема подключения циркуляционного насоса отопления.

Установка насоса в систему отопления

Также перед тем, как подключить насос отопления, не стоит забывать о том, что потребуются гаечные ключи и другие инструменты. Если вы не знаете, как производится врезка насоса в систему отопления, то потребуется вызвать специалиста в данной области. Если вы хотите произвести установку самостоятельным образом, то необходимо изучить информацию о том, как производится правильная установка циркуляционного насоса. Еще потребуется выбрать место для его установки.

Рекомендуем к прочтению:

Выбираем место для врезки насоса в систему отопления

Любая электросхема циркуляционного насоса для отопления покажет, что лучше всего выбрать такое место, чтобы в случае надобности можно было легко произвести профилактику оборудования, его ремонт или техническое обслуживание. Не так давно насосы «мокрого» типа устанавливали в обратку. Полагалось, что вода, омывая рабочую часть насоса, продлевала долговечность таких его компонентов, как роторы, различные подшипники и сальники.

На сегодняшний день благодаря современным технологиям выпускаются такие насосы, в которых различные узлы изготовлены из материалов, не боящихся воды. Благодаря этому можно как поставить насос на отопление на обратном трубопроводе, так и на подающем.

Циркуляционный насос установлен на подающем трубопроводе

Итак, как подсоединить насос к отоплению? Во время установки насоса необходимо соблюдать следующую последовательность – это своеобразная инструкция:

• Необходимо слить теплоноситель в том случае, если установка насоса на котел отопления производится в уже имеющуюся и действующую сеть. Если отопительная система уже в течение многих лет была в эксплуатации, то ее потребуется очистить от различных механических загрязнений. Для этого потребуется наполнить ее пару раз водой, а затем опорожнить.
• Монтаж насоса в систему отопления и цепочки из арматуры должна быть произведена в заранее запланированном для врезки месте. Для этого есть схема подключения насоса отопления. Далее идет подключение насоса в систему отопления.
• После того, как будет закончен монтаж насоса, а также арматуры, отопительную систему потребуется заполнить водой.
• После этого необходимо открыть центральный винт для того чтобы из насоса вышел лишний воздух. Центральный винт находится на крышке корпуса. Как только воздух будет полностью удален, из отверстий покажется вода.

Не рекомендуется включать насос циркуляционный для отопления до тех пор, пока система не заполнена водой и пока в ней имеется воздух. Для того чтобы оборудование отопительной системы прослужило как можно дольше, можно приобрести насос-автомат или насос, который имеет компоненты, позволяющие следить за работой агрегата. Схема отопления с циркуляционным насосом – это эффективно и удобно.

Установка циркуляционного насоса в систему отопления частного дома и ее схема

Все чаще для обогрева частных домов применяют систему отопления с принудительной циркуляцией. Сердцем системы является насос, перекачивающий теплоноситель по всем задействованным контурам.

Важно знать, по каким параметрам предстоит выбирать оборудование, и как выполняется установка циркуляционного насоса в систему отопления частного дома, о чем и пойдет речь в данной статье.

Выбор насоса

Прежде всего, следует подобрать насос, который эффективно справится с поставленной задачей. Ключевыми параметрами являются производительность, измеряемая в метрах кубических, которые прокачивает насос в течение часа, а также напор, который он создает.

В эквиваленте напор пересчитывается в метры водного столба, определяя, на какую высоту способен поднять насос воду по трубам.

Целевыми параметрами системы отопления, под которые подбирается насос, являются:

• Скорость течения теплоносителя по трубам – в пределах от 0,8 до 1,5 м/с;
• Напор должен быть больше, чем гидродинамическое сопротивление контура с учетом всех возможных режимов работы отопления.

Скорость теплоносителя рассчитывается исходя из общего объема теплоносителя в контуре отопления и производительности насоса. Обратное вычисление дает возможность определить требуемую производительность для выбора оборудования.

Чтобы подобрать оборудование по напору, важно определить максимальное значение сопротивления току теплоносителя в контуре.

При этом важно учесть не только наличие арматуры, трубопровода, котла и его обвязки, но и регулирующие термостаты, количество контуров, наличие байпасов.

У большинства насосов для отопления частного дома с мокрым ротором есть три режима по производительности и напору. В идеале оптимальная работа в штатном режиме должна осуществляться на второй скорости. Наибольшая производительность будет задействоваться лишь в момент первого запуска отопления для быстрого выхода на рабочий режим.

Наименьшая производительность позволит запустить обогрев в щадящем режиме, например в период относительно слабых морозов в начале и конце отопительного сезона, когда нет смысла перекачивать теплоноситель слишком активно.

Важно определить количество циркуляционных насосов в системе отопления. Если дело касается одноконтурной схемы подключения, в которой включены только радиаторы в одноэтажном доме, то хватит и одного насоса.

Однако если параллельно включены два и более контура для различных этажей здания или для подключения системы теплых полов, разводки в раздельные крылья здания надежнее включить для каждого из них свой насос.

Выбор места установки

Все требования к установке сводятся к двум правилам:

• Насос должен обеспечить полноценную циркуляцию теплоносителя в контуре с соблюдением гидродинамического режима работы;
• Ориентирование насоса и способ установки определяется его конструкции и требованием производителя.

В первом случае значит, что насос должен прокачивать теплоноситель равномерно по всему контуру не создавая проблемных зон или неправильного перераспределения жидкости. Если условно разделить систему отопления на участок с котлом и его обвязкой и контур с радиаторами, то насос устанавливается строго на границе.

Не допускается его установка в середине контура так, чтобы часть теплообменников или других отопительных приборов, накопителей и т.п. располагалось между насосом и основной частью контура.

Ошибочной будет установка, например, в середине контура для повышения напора на дальних от котла радиаторах. Часто к таким мерам прибегают, когда изначально неверно были рассчитаны параметры разводки или производительности основного насоса и с помощью дополнительных насосов пытаются исправить ситуацию.

Однако на практике это приведет к сбою в циркуляции теплоносителя с образованием обратного тока или застоем из-за дисбаланса давления в различных точках контура.

Схема установки насоса

Одновременно с этим важно учесть требования производителя по монтажу. Направление движения теплоносителя всегда указывается на корпусе насоса, определяя способ включения, а инструкция определяет доступные позиции (вертикально, горизонтально, на допустимых углах наклона).

В общем случае ротор должен располагаться горизонтально, а блок подключения питания с клеммами и автоматикой должен располагаться сбоку или сверху так, чтобы даже при протечке теплоноситель не попал на контакты, вызывая короткое замыкание.

Ставить насос на обратной или подающей линии – не имеет значения, если он изначально рассчитан на работу с перекачиваемой средой температурой до 100-110ºС. Помимо вышеуказанных правил следует лишь ориентироваться на удобство доступа к месту установки. Так во многих случаях на линии подаче, расположенной сверху, насос устанавливать лучше, ведь к нему будет проще доступ для обслуживания и ремонта.

Байпас

Циркуляционный насос – это электромеханическое устройство, требующее обслуживания и профилактики. Если он выйдет из строя потребуется демонтаж, диагностика и ремонт. Если по каким-то причинам сопротивление контура отопления резко увеличивается, насос работает на пределе своих возможностей, что сказывается на его долговечности.

Просто и элегантно решить все вышеперечисленные проблемы и обеспечить нормальную эксплуатацию оборудования помогает байпас – участок трубы, подсоединенный параллельно насосу и оборудованный запорной арматурой или обратным клапаном. Сам же насос подключается через запорную арматуру с обеих сторон.

Если по причине поломки или отсутствия электричества насос не может перекачивать теплоноситель, достаточно перекрыть вентили, установленные по бокам от него, и открыть вентиль на байпасе. Естественно при этом разводка и схема подключения отопительных приборов должна поддерживать гравитационный режим. Хоть и с меньшей эффективностью, но обогрев дома продолжается.

Для нормальной работы отопления в режиме естественной циркуляции сопротивление байпаса должно быть минимальным.

Он формируется в виде прямого участка трубы, который врезается в линию подачи или обратки. К нему с помощью тройников и отводов подключается насос с обвязкой из двух вентилей и фильтра грубой очистки.

На самом байпасе может монтироваться шаровой вентиль или обратный клапан. В первом случае переключать режим между работой насоса или естественной циркуляции придется вручную. Обратный клапан позволяет процесс автоматизировать. При включенном насосе разница давления заставляет клапан закрыться, однако если он выключен, клапан не мешает свободному движению теплоносителя в обход.

Многие покупные блоки с байпасом для подключения циркуляционного насоса оборудуются обратным клапаном, который отлично справляется с поставленной задачей. Однако при самостоятельной сборке узла лучше предпочесть шаровой вентиль.

Иначе подключается байпас для защиты насоса от работы с повышенным сопротивлением основного контура. Перемычка ставится параллельно всему контуру отопления между подачей и обраткой и после насоса, если смотреть со стороны котла. Байпас в таком режиме способен закоротить контур, пуская часть теплоносителя в обход.

Оборудуется чаще всего трехходовым клапаном для регулировки соотношения объема теплоносителя, который идет к отопительным приборам или через байпас обратно к котлу. В результате насос всегда работает в одном и том же режиме вне зависимости от установок регулирующей арматуры и терморегуляторов, которые ограничивают ток теплоносителя.

В системе отопления открытого типа и ее схема

Схема установки для открытой системы

На практике единственным адекватным вариантом является установка на обратной линии, идущей от радиаторов к котлу отопления.

Во-первых, линия подачи от котла поднимается строго вверх к расширительному баку, а размещать устройство над котлом и в вертикальном положении неудобно.

Во-вторых, в открытой системе воздухоотводчиком является именно расширительный бак, и дополнительно устанавливаются краны Маевского на каждом радиаторе, так как насос должен размещаться на границе между котлом и контуром отопления, то минимальный риск попадания воздуха в него именно на обратной линии.

Ничто не мешает расположить насос на обратной линии так, чтобы к нему всегда был свободный доступ для обслуживания и профилактики.

В систему отопления закрытого типа и ее схема

Схема установки насоса для закрытой системы

В закрытой системе отопления насос можно располагать как на подающей линии, так и на обратной. Ограничений нет, если он изначально рассчитан на перекачку теплоносителя нагретого вплоть до 110оС. Ключевым фактором по выбору места становится удобство обслуживания и свободный доступ.

На подающей линии насос важно устанавливать уже после группы безопасности и расширительного бака. На обратной линии в принципе нет ограничений.

Главное, чтобы он размещался между котлом и контуром. В общем случае следует комплектовать систему так, чтобы исключить работу при остановленном токе теплоносителя в ходе срабатывания автоматических терморегуляторов.

Цепь зарядного насоса

— получение более высокого напряжения от источника низкого напряжения

Ситуация проста — у вас есть шина питания низкого напряжения, скажем 3,3 В, и вы хотите запитать что-то, для чего требуется 5 В. Это сложный вызов, особенно если речь идет о батареях. Единственный очевидный способ — это преобразователь режима переключения, точнее повышающий преобразователь.

Здесь мы наткнулись на препятствие — повышающие преобразователи неэффективны при малой мощности , поскольку много энергии потребляется только для поддержания регулирования и приведения в действие переключателя мощности.Кроме того, импульсные преобразователи этого типа шумят — это проблема, если вы имеете дело с чувствительной схемой. Вы находитесь в неудобном положении из-за чрезмерно продуманного решения. Линейные регуляторы не работают в обратном направлении, поэтому это исключено как недоработанное.

Итак, где провести грань между чрезмерно спроектированным и недоработанным?

Ответом на эту проблему является насос Charge Pump , который сам по себе является своего рода импульсным источником питания.Как следует из названия, этот тип преобразователя перемещает дискретные заряды, а компонентом, который хранит эти дискретные заряды, является конденсатор, поэтому этот тип преобразователя также называется преобразователем Flying Capacitor Converter .

Зарядный насос создает дискретные значения входного напряжения, кратные входному напряжению, используя конденсаторы.

Как работает нагнетательный насос?

Лучший способ понять это — представить себе следующую ситуацию.

Конденсатор заряжается от батареи 9 В, поэтому напряжение на конденсаторе также равно 9 В.Затем вы берете еще один конденсатор и тоже заряжаете до 9 В. Теперь подключите два конденсатора последовательно и измерьте напряжение на них — 18 В.

Это основной принцип работы зарядного насоса — взять два конденсатора, зарядить их по отдельности и затем соединить их последовательно, хотя в реальном зарядном насосе перестановка выполняется электронно.

Конечно, это не ограничивается двумя конденсаторами, последовательные каскады могут быть соединены каскадом для получения более высоких напряжений на выходе.

Ограничения нагнетательных насосов

Перед тем, как строить один, неплохо было бы узнать ограничения зарядных насосов.

1. Доступный выходной ток — поскольку насосы заряда представляют собой не что иное, как конденсаторы, которые заряжаются и разряжаются циклически, доступный ток очень низкий. — Есть редкие случаи, когда использование правильного чипа может дать вам 100 мА, но при низком уровне эффективность.

2.Чем больше каскадов вы добавляете, не означает, что выходное напряжение увеличивается во столько раз — каждый каскад загружает выход предыдущего каскада, поэтому выход не является точным кратным входному. Эта проблема усугубляется при добавлении дополнительных этапов.

Создание контура нагнетательного насоса

Схема, показанная здесь для , представляет собой простой трехступенчатый насос заряда , в котором используется вечнозеленый таймер 555 IC. В некотором смысле эта схема является «модульной» — каскады могут быть соединены каскадом для увеличения выходного напряжения (с учетом ограничения номер два).

Необходимые компоненты

1. Для осциллятора 555

• Таймер 555 — биполярный вариант
• Конденсатор электролитический 10 мкФ (развязка)
• 2x 100 нФ керамический конденсатор (развязка)
• Керамический конденсатор 100 пФ (синхронизация)
• Резистор 1K (синхронизирующий)
• Резистор 10К (синхронизирующий)

2. Для нагнетательного насоса

• 6x IN4148 диодов (также рекомендуется UF4007)
• 5x 10 мкФ конденсаторы электролитические
• 100 мкФ конденсатор электролитический

Важно отметить, что все конденсаторы, используемые в зарядном насосе, должны быть рассчитаны на несколько вольт больше, чем ожидаемое выходное напряжение.

Схема

Вот как это выглядит на макете:

Описание схемы нагнетательного насоса

1. Таймер 555

Схема, показанная здесь, представляет собой простой генератор с нестабильным таймером 555. Компоненты синхронизации дают частоту около 500 кГц (что для биполярного 555-го уже само по себе подвиг). Эта высокая частота гарантирует, что конденсаторы на зарядном насосе периодически «обновляются», так что напряжение на выходе не имеет слишком сильных пульсаций.

2. Нагнетательный насос

Это самая устрашающая часть всей трассы. Как и большинство других вещей, его можно понять, разбив его на одну единицу:

Предположим, что на выводе 3, на выходе таймера 555, низкий уровень во время запуска. Это приводит к зарядке конденсатора через диод, так как отрицательная клемма теперь заземлена. Когда выходной сигнал становится высоким, отрицательный вывод тоже становится высоким, но поскольку на конденсаторе уже есть заряд (который не может никуда уйти из-за диода), напряжение, наблюдаемое на положительном выводе конденсатора, фактически равно удвоить входное напряжение.

Вот положительный вывод конденсатора:

Конечный результат заключается в том, что вы фактически добавляете смещение V _CC к выходному сигналу таймера 555.

Теперь это напряжение напрямую в качестве выхода бесполезно, так как есть массивные 50% пульсации. Чтобы решить эту проблему, мы добавляем пиковый детектор, как показано на рисунке ниже:

Это вывод схемы выше:

И мы успешно удвоили выходное напряжение!

Советы по построению цепей

Биполярный 555 известен своими импульсами питания, которые он генерирует на шине питания, поскольку выходной двухтактный каскад почти замыкает подачу во время переходов.Так что развязка является обязательной .

Я сделаю небольшой обход, чтобы рассказать вам кое-что о правильной развязке.

Вот вывод V _CC генератора без какой-либо развязки:

А вот такой же вывод с правильной развязкой:

Вы можете ясно увидеть разницу, которую дает небольшая развязка.

Керамические SMD конденсаторы с низкой индуктивностью рекомендуются для каскада накачки заряда .Диоды Шоттки с низким падением прямого напряжения также улучшают характеристики.

Использование CMOS 555 с надлежащим выходным каскадом (возможно, даже драйвером затвора, таким как TC4420) может уменьшить (но не устранить) скачки напряжения питания.

Варианты нагнетательного насоса

Зарядные насосы не только увеличивают напряжение, они могут использоваться для изменения полярности напряжения.

Эта схема работает так же, как удвоитель напряжения — когда выход 555 становится высоким, конденсатор заряжается, а когда выход становится низким, заряд проходит через второй конденсатор в обратном направлении, создавая отрицательное напряжение на выходе.

Где использовать нагнетательный насос?

• Биполярный источник питания для операционных усилителей в цепи, в которой доступно только одно напряжение. Операционные усилители не потребляют много тока, поэтому они идеально подходят. Приятно то, что инвертор и удвоитель могут управляться одним и тем же выходом, создавая, скажем, напряжение ± 12 В от источника питания 5 В.

Драйверы затвора

• — можно использовать самозагрузку, но зарядный насос может генерировать более высокое напряжение, скажем, с приводом затвора 12 В от 3.Питание 3 В. В этом случае начальная загрузка не даст вам больше 7 В.

Насосы

So Charge — это простые и эффективные устройства, используемые для создания дискретных значений входного напряжения.

,

Конденсатор, компрессор, двигатель вентилятора и другие детали 2020

Это руководство по стоимости ремонта кондиционера даст вам четкое представление о том, сколько будет стоить ремонт, прежде чем вы обратитесь к специалисту по HVAC. Рассматриваются следующие конкретные вопросы:

Если вы решите, что пришло время заменить ваше устройство, наше Руководство покупателя центрального кондиционера представляет собой исчерпывающий ресурс, позволяющий узнать, как принять решение о покупке, которое подходит вашему дому и образу жизни.

Мы также подготовили исчерпывающие руководства по закупкам для ведущих сегодня брендов кондиционеров, включая Lennox, Carrier, Bryant, Trane, Amana и Goodman.Они помогут вам сравнить модели, качество и стоимость центрального кондиционера.

Вам также может понравиться:

Устранение неполадок переменного тока

Эта тема настолько важна, что мы создали полное руководство по поиску и устранению неполадок центрального кондиционера. Это руководство поможет вам определить, что не так с вашим устройством, и является ли это проблемой самостоятельного ремонта, или вам потребуется специалист по кондиционированию воздуха для ремонта.

Возможно, это хорошее место для начала, прежде чем вернуться сюда, чтобы узнать больше о расходах на ремонт и о том, следует ли отремонтировать или заменить устройство.

Общие проблемы и список затрат на ремонт

Вот общие проблемы ремонта центральных кондиционеров с кратким объяснением и стоимостью для каждой.

Предметы	Работа	Стоимость
Сервисный звонок — Мы также можем начать здесь, поскольку любой ремонт выполняется профессиональным специалистом по HVAC потребует посещения вашего дома.Сервисный вызов представляет собой минимальную плату, и ее стоимость обычно идет на ремонт, а не на отдельную плату. Перед тем, как технический специалист приедет к вам домой, рекомендуется спросить об этой комиссии и об отказе от нее, если стоимость ремонта выше.	За звонок	75–200 долларов
Замена термостата / регулятора — Иногда термостат выходит из строя, но чаще домовладельцы заменяют термостат, потому что они хотят повысить его производительность до программируемого или Wi-Fi. -Fi модель.Качество и эффективность контроля являются основным фактором стоимости. Прочтите наше Руководство по покупке термостата для получения дополнительной информации.	1 час	75–575 долларов
Замена автоматических выключателей, предохранителей и реле: — Возраст и перегрев являются основными причинами износа или быстрого сгорания этих деталей.	1 час	75-325 долларов
Замена конденсатора и контактора переменного тока: — Возраст и перегрев также являются проблемами.	1 час	125–375 долл. США
Замена плат переменного тока: — В вашей системе ОВКВ имеются печатные платы в конденсаторном блоке и в печи или устройстве обработки воздуха. Обычно они выходят из строя из-за возраста, скачка напряжения или неисправности.	1 час	125–625 долларов
Устранение утечки хладагента переменного тока: — Мелкий ремонт конденсаторного агрегата, такой как замена фитинга, обходится недорого; когда необходимо заменить линейный комплект, ремонт может быть дорогостоящим из-за дополнительных затрат времени и материалов.	2–3 часа	175–1000 долларов
Заправка хладагента переменного тока: — После ремонта систему необходимо зарядить. Размер системы и длина линии хладагента являются ключевыми факторами в том, сколько хладагента требуется системе, а это влияет на стоимость.	1-2 часа	200- 475 долларов
Замена двигателя вентилятора конденсаторного агрегата переменного тока: — Отказ подшипника и перегрев являются основными причинами этого ремонта, который может быть дорогостоящим.	2 часа	225-700 долларов
Замена компрессора кондиционера: — На большинство центральных кондиционеров предоставляется 10-летняя гарантия на компрессор. Амана и Гудман предлагают пожизненную гарантию на компрессор. Если компрессор не находится на гарантии, замена всего блока может быть более экономичным способом потратить деньги. Прочтите наше руководство по замене компрессора кондиционера для получения более подробной информации.	1-3 часа	1250-2500 долларов
Замена катушки переменного тока на открытом воздухе или в помещении: — Это еще одна катастрофическая механическая неисправность, которая часто означает, что на новую систему лучше потратить деньги.Лучший способ избежать этого дорогостоящего ремонта — содержать змеевики в чистоте с помощью самостоятельной очистки или плана обслуживания с помощью HVAC pro. Прочтите наше руководство по замене змеевиков испарителя и конденсатора для получения дополнительной информации о стоимости.	1-3 часа	2000–3000 долларов
Очистка и промывка дренажа переменного тока / печи: — Внутренний змеевик переменного тока в вашей печи или кондиционере конденсирует влагу из воздуха для воздух более комфортный.Если слив конденсата забьется шламом или плесенью, вы увидите лужу воды поблизости.	1-2 часа	85–225 долларов
Замена конденсатного насоса переменного тока: — Некоторые печи / устройства обработки воздуха имеют насосы для обработки конденсата, а не самотечный слив. Они выгорают из-за возраста или при засорении линии.	1-2 часа	270-500 долларов
Замена сливного поддона: — Сливные поддоны иногда трескаются или ржавеют, и их необходимо заменять.Сковорода дешевая, но ремонт занимает несколько часов, поэтому трудозатраты высоки.	1-2 часа	225-600 долларов

Что делать с более низкими и более высокими оценками затрат

Если полученная вами оценка значительно ниже той, которую вы ожидаете от нашего списка, есть несколько вопросы, которые следует задать техническому специалисту:

• Вы сертифицированы, лицензированы и застрахованы? Этот вопрос лучше задать по телефону, прежде чем пригласить их к себе домой, а если они не соответствуют требованиям, позвоните кому-нибудь еще.
• Это новые детали и соответствуют ли они требованиям производителя кондиционера в отношении качественных запасных частей?
• Предоставляется ли гарантия на детали и работу и каков срок ее действия? Оба должны быть не менее 12 месяцев.

Если затраты намного выше, чем мы указали, тогда, возможно, стоит заплатить плату за обслуживание и сообщить техническому специалисту, что вы получите вторую оценку от другого профессионала. Техник может снизить смету, чтобы быть более конкурентоспособным.Нет причин не договариваться о цене, если технический специалист имеет на это полномочия и желание.

Планы обслуживания HVAC — это трата денег?

Большинство компаний, занимающихся отоплением и кондиционированием воздуха, теперь предлагают несколько планов технического обслуживания HVAC, которые обеспечивают обслуживание вашей системы один или два раза в год. Более дорогие планы включают приоритетный ремонт в пиковые сезоны, скидку на ремонт и круглосуточную аварийную службу. Чем больше услуг предлагается в плане, тем дороже он будет стоить.

Хорошая ли идея контрактов на обслуживание HVAC? Хотя многие из них имеют завышенные цены и являются пустой тратой денег, контракт на отопление и кондиционирование воздуха может окупиться, если:

• Вашей системе отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха или любому из ее компонентов не менее 10 лет
• Вы собираетесь жить в своем нынешнем доме в долгосрочной перспективе и хотите поддерживать систему в отличном состоянии
• Вы понимаете, что ваша система теряет эффективность и ее необходимо очищать и настраивать, потому что ваши счета за электроэнергию растут, несмотря на то, что погодные условия не являются более экстремальными или стоимость энергии растет
• План предлагает круглосуточную службу экстренной помощи, а в месте вашего проживания погода может быть экстремальной.

Сделайте покупки перед покупкой.Ознакомьтесь с планами технического обслуживания от нескольких подрядчиков HVAC и прочитайте мелким шрифтом, что покрывается, а что нет. Работайте только с подрядчиками, имеющими репутацию честных и надежных. Сравнивая плановые затраты, спросите цену настройки HVAC без плана. Если план более дорогой, то простая оплата без подписки на план обслуживания имеет смысл для новых систем, потому что вам с меньшей вероятностью понадобится скидка на ремонт, который предоставляется вместе с планом обслуживания.Мы создали статью о стоимости настройки AC, проверьте ее, чтобы получить больше полезной информации.

Знание, ремонтировать или заменять ваш кондиционер

Некоторые предлагают что-то простое, например, умножение стоимости ремонта на срок службы центрального кондиционера, и, если это число больше 5000, замените его. Например, если вашему кондиционеру 10 лет, и вам необходимо заменить печатную плату за 600 долларов (10 x 600 = 6000), замените весь блок.

Хотя эти уравнения могут быть полезны, мы считаем, что это еще не все.Эти советы по ремонту и замене переменного тока содержат дополнительные рекомендации:

• Чем дольше вы планируете оставаться в своем доме, тем более целесообразно заменить блок; если вы скоро переезжаете, произведите ремонт и, возможно, вы захотите предложить покупателям годовую гарантию на дом для их душевного спокойствия
• Если вы хотите снизить счета за электроэнергию или привержены экологичному охлаждению, замените старый установка в пользу более эффективного центрального кондиционера — правильный выбор и возможность снизить энергопотребление на 50 и более процентов
• Если у блока уже было два ремонта на сумму более 500 долларов, то замена его на «третьем ударе» ”- хорошая идея, если вы не планируете переехать в ближайшее время.
• Чем старше центральный кондиционер, тем экономичнее его заменить, особенно если вы не планируете переезд.

Важность выбора Опытный подрядчик по ремонту

Опыт и навыки человека, ремонтирующего ваш кондиционер, являются наиболее важным фактором в том, как долго продлится ремонт.Важно найти лучшего специалиста по ремонту, которого вы можете, и, как вы знаете, это не всегда компания с самым большим маркетинговым бюджетом на теле- и радиорекламу.

Проблема, однако, в том, что когда ваш кондиционер не работает, температура на улице более 90 градусов и ваш дом нагревается, вам не захочется тратить несколько дней, чтобы изучить лучшие компании и связаться с ними по телефону, в надежде они свяжутся с вами быстро. Более быстрый способ получить оценки от некоторых из лучших специалистов по ремонту центрального кондиционирования воздуха в вашем районе — воспользоваться услугой Free Local Quote на этой странице.Подрядчики проходят предварительную проверку на качество и опыт, имеют лицензии и застрахованы для вашей защиты. Когда вы заполните быструю и удобную форму, вскоре с вами свяжутся, чтобы договориться о встрече. При использовании сервиса у вас нет никаких обязательств.

Представленные посетителями расходы на ремонт кондиционера / теплового насоса

Концевой выключатель вентилятора Goodman

Armstrong

$ 300

Заправка хладагента

9 Общайтесь и делитесь!

Делали ли Вы недавно ремонт кондиционера? Другим нашим читателям будет полезно узнать, что было отремонтировано и сколько вы заплатили.Если это руководство по ремонту кондиционера и затратам было полезно, поделитесь им с друзьями и последователями, которым может потребоваться ремонт кондиционера или которые думают, отремонтировать или заменить свой кондиционер!

.

Howland Current Pump Circuit

Простой источник тока не идеален для переменных нагрузок, поскольку ток через нагрузку также изменяется в зависимости от сопротивления нагрузки. Решением этой проблемы является источник постоянного тока, такой как схема насоса Howland Current.

Токовый насос Howland был изобретен в 1962 году профессором Брэдфордом Хаулендом из Массачусетского технологического института. Он состоит из операционного усилителя IC и симметричного резисторного моста для поддержания постоянного значения тока через нагрузку даже при изменении значения сопротивления нагрузки.Здесь мы поймем базовую работу и схему Howland Current Source , построив его на оборудовании.

Принципиальная схема основного токового насоса Howland

Теперь, применяя закон Кирхгофа и закон Ома, мы видим, что выходной ток равен сумме входного тока и тока через резистор R4.

  i  o  = i  1  + i  2  
  i  o  = (V  1  - V  L  / R  1 ) + (V  A  - V  L  / R  2 )… (уравнение 1)  

R ₁ и R ₂ с операционным усилителем образуют неинвертирующий усилитель по отношению к напряжению нагрузки V _L .Таким образом, получаем

  В  A  = (1 + R  4  / R  3 ) V  L … (уравнение 2)  

Поместите значение V _A из уравнения (2) в уравнение (1),

  i  o  = (V  1  - V  L  / R  1 ) + ((1 + R  4  / R  3 ) V  L  - V  L  / R  2 )  

Теперь, решив и положив значение i _o = AV ₁ — V _L / R _O ,

Где, A = 1 / R ₁

Следовательно, оценивая R _O по уравнению, получим:

  R  O  = R  2  / (( R  1 ) - ( 4  / R  3 ))  

Чтобы сделать выходной ток постоянным или независимым по отношению к выходному напряжению сопротивления нагрузки, мы должны достичь состояния балансного моста, которое составляет

  R  4  / R  3  = R  2  / R  1   

Моделирование токового насоса Howland

Схема

Howland — это идеальная схема источника тока, которая поддерживает постоянный ток в зависимости от изменения сопротивления нагрузки или напряжения на ней.В приведенном ниже видеоролике моделирования вы можете видеть, что значение тока постоянно, независимо от R _L . Здесь моделирование запускается три раза с тремя разными значениями резистора нагрузки, то есть 1 кОм, 2 кОм и 3 кОм, но ток через резистор остается постоянным независимо от номинала резистора. Здесь мы получаем постоянный выходной ток 9 мА в любых условиях.

Требуемый компонент

• Микросхема операционного усилителя — LM741
• Резистор — (3.9к — 2 шт., 1к — 3 шт.)
• Макет
• Питание 9 В
• Соединительные провода

ИС операционного усилителя LM741

Операционный усилитель LM741 — электронный усилитель напряжения с высоким коэффициентом усиления со связью по постоянному току. Это небольшая микросхема с 8 контактами. ИС операционного усилителя используется в качестве компаратора, который сравнивает два сигнала: инвертирующий и неинвертирующий. В операционном усилителе IC 741 PIN2 — это инвертирующий входной терминал, а PIN3 — неинвертирующий входной терминал.Выходной вывод этой ИС — PIN6. Основная функция этой ИС — выполнять математические операции в различных схемах.

Когда напряжение на неинвертирующем входе (+) выше, чем напряжение на инвертирующем входе (-), тогда на выходе компаратора высокий уровень. И если напряжение инвертирующего входа (-) выше, чем неинвертирующего конца (+), то выходное напряжение НИЗКОЕ. В этой схеме переключателя беспроводной связи LM741 используется для подачи тактового импульса с низкого на высокий на IC 4017 каждый раз, когда передается передача по LDR.Узнайте больше об операционном усилителе 741 здесь.

Схема выводов LM741

Конфигурация контактов LM741

Ремонт или запчасти	Местоположение	Стоимость ремонта
Двигатель вентилятора Trane XR13	Хьюстон, Техас	550 долларов США
Электродвигатель вентилятора ECM Goodman	Лос-Анджелес, Калифорния	$ 575
Замена печатной платы Lennox XC13	Chicago, IL	$ 380	36
New York	65 долларов США (DIY)
Змеевик испарителя Trane XR12	Dallas, TX	$ 750
Поддон для слива змеевика Heil	Philadelphia
Payne TXV	Атланта, Джорджия	$ 190
Реле давления Trane XE1000	Вашингтон	$ 200
Конденсатор Trane XR15	Charlotte, NC	$ 150
Rheem Одноступенчатый компрессор Or	1600 долл. США
Змеевики конденсатора Рууда	Сан-Хосе, Калифорния	625 долл. США
Замена контактора Брайанта	Сан-Диего, Калифорния	270 долл. США
Линейный набор Amana	, FL	$ 690
Реверсивный клапан York	Phoenix, AZ	$ 180
Trane XE1200 Замена слива конденсата	Сан-Антонио, Техас
San F Rancisco, CA	$ 200
Змеевик испарителя серии Carrier Comfort	Seattle, WA	$ 790
Замена компрессора Lennox	Канада	$ 1,850

ПИН.	PIN Описание
1	Нулевое смещение
2	Инвертирующий (-) входной терминал
3	неинвертирующий (+) входной терминал
4	Источник отрицательного напряжения (-VCC)
5	нулевое смещение
6	Вывод выходного напряжения
7	Источник положительного напряжения (+ VCC)
8	не подключен

Тестирование оборудования для токового насоса Howland

По закону Ома увеличение сопротивления нагрузки также изменит напряжение на ней.Но идеальный источник должен поддерживать постоянную величину тока, протекающего через сопротивление нагрузки. Ниже приведена аппаратная установка для тестирования схемы токового насоса Хауленда, здесь источник питания 9 В подается через RPS (регулируемый источник питания), но для тестирования также можно использовать батарею 9 В. Здесь мы протестировали схему с сопротивлением нагрузки 2 кОм и 3,9 кОм и измерили ток через нагрузку с помощью цифрового мультиметра. Как показано на изображениях ниже, ток остается постоянным в обоих условиях.

Резистор также можно заменить какой-либо активной нагрузкой, такой как двигатель или светодиод. Полное демонстрационное видео насоса Howland Current Pump дано ниже.

Применение токового насоса Howland

Ниже приведены некоторые приложения для токового насоса Howland:

• Тестирование других устройств
• Экспериментируя
• Производственные испытания
• Подмагничивающие диоды и транзисторы
• Для настройки условий испытаний

.