Циркуляционный насос 12 вольт для отопления без света
- Кому насос на 12 вольт действительно нужен
- Что происходит в котле, когда вода останавливается
- Как устроены низковольтные циркуляционные насосы
- Расход и напор под вашу систему
- На сколько часов хватит аккумулятора
- Схема с байпасом и обратным клапаном
- Зарядка и переключение на батарею
- Собирать самому: где экономия, а где риск
Бесщёточный циркуляционный насос на 12 В берёт из аккумулятора примерно 20 Вт, и свинцовая батарея на 100 А·ч держит его около суток. Но эта цифра имеет смысл лишь в системе, где котёл греет без электричества и где насосу не нужно продавливать воду через узкие трубы. Для твердотопливного котла циркуляционный насос для отопления 12 вольт работает как страховка от закипания на время отключения, а для настенного газового котла он не даст ничего.
Кому насос на 12 вольт действительно нужен
Системы, которые греют без розетки
Твердотопливный котёл и печь с водяным контуром продолжают вырабатывать тепло, когда свет исчезает. Так же ведёт себя напольный газовый котёл с энергонезависимой автоматикой. Если система спроектирована под естественную циркуляцию, вода и так движется, а насос на байпасе лишь подгоняет её. Если естественной циркуляции нет, насос на аккумуляторе становится единственным, что отводит тепло от котла.
Почему настенному газовому котлу он не поможет
Настенный котёл питается от 230 В: без сети у него не работают плата, розжиг, вентилятор и газовый клапан. Встроенным насосом управляет плата, и внешний насос на 12 В ничего не нагреет. Такому котлу нужно резервное питание всего котла, об этом отдельная статья про ИБП для газового котла.
Что происходит в котле, когда вода останавливается
Твердотопливный котёл нельзя выключить мгновенно. Дрова догорают, раскалённая футеровка отдаёт тепло ещё долго, и без циркуляции вода в теплообменнике доходит до кипения. В закрытой системе вместе с температурой растёт давление. Производитель котлов HT Heiztechnik в проектной инструкции прямо пишет, что такой котёл не может мгновенно прекратить нагрев и при отключении света или поломке насоса нужна защита от перегрева.
Поэтому насос на аккумуляторе не заменяет гидравлической защиты. Группа безопасности с предохранительным клапаном, термический клапан, открывающийся свыше 95 °C и пускающий холодную воду через змеевик охлаждения, теплоаккумулятор или открытый бак с переливом сработают и тогда, когда аккумулятор сел ночью, а котёл загружен. Насос лишь уменьшает вероятность, что до этого дойдёт.
Как устроены низковольтные циркуляционные насосы
Бесщёточный двигатель и мокрый ротор
Современные насосы на 12 В имеют бесщёточный двигатель постоянного тока и ротор в воде или на магнитной муфте, без сальников. Они тихие и рассчитаны на непрерывную работу. Например, Lowara ecocirc D5 по документации производителя потребляет до 22 Вт, даёт до 1,5 м³/ч и работает с жидкостью до 95 °C в латунном корпусе. Topsflo TL-B10 в зависимости от режима берёт 7-32 Вт.
Цифры на коробке и кривая напора
«Напор 5 м» на коробке означает напор при нулевом расходе, то есть когда вода не течёт. Чем больше воды насос прокачивает, тем меньший напор он держит. У Laing D5 при 12 В максимальный напор 3,7 м, а на реальном рабочем расходе заметно меньше. Поэтому 12-вольтовый насос хорошо работает в системе, которая тянет и самотёком: широкие трубы, котёл ниже радиаторов, мало поворотов и сужений. Дом с пластиковыми трубами 20 мм и пятнадцатью радиаторами для него великоват.
Температурный предел
Часть дешёвых моделей рассчитана лишь до 60-90 °C. Подача твердотопливного котла при перегреве подходит к 95 °C, поэтому насос ставят на обратку, где вода холоднее, и выбирают модель с запасом по температуре. Выше 95 °C в рабочем режиме ни один из них работать не должен.
Расход и напор под вашу систему
Нужный расход считают по формуле: G (м³/ч) = 0,86 × P (кВт) / ΔT (°C), где ΔT это разница между подачей и обраткой. Для котла на 12 кВт и ΔT 15 °C выходит 0,86 × 12 / 15 ≈ 0,69 м³/ч. В сети часто встречается цифра 0,8 м³/ч для того же примера, но это или округление с запасом, или ошибка, переходящая из статьи в статью. При ΔT 20 °C расход падает до 0,52 м³/ч.
Если вашей системе нужно 0,7 м³/ч, а насос даёт их лишь при напоре около 1 м, проверьте, хватит ли этого. Для системы, которая тянет самотёком, хватит. Для системы, которую всегда крутил мощный насос на основной линии, 12-вольтовой модели может быть мало.
На сколько часов хватит аккумулятора
Время работы считают так: ёмкость (А·ч) × напряжение (В) × допустимая глубина разряда × КПД ÷ потребление насоса (Вт). Свинцовую AGM-батарею ради ресурса разряжают примерно до половины: по данным Victron она выдерживает около 600 циклов при разряде на 50% и лишь около 400 при 80%. LiFePO4 спокойно разряжают на 80%.
Для AGM 12 В на 100 А·ч и насоса на 22 Вт: 100 × 12 × 0,5 × 0,95 ÷ 22 ≈ 26 часов. LiFePO4 12,8 В той же ёмкости с тем же насосом: 100 × 12,8 × 0,8 × 0,95 ÷ 22 ≈ 44 часа. Если насос работает на меньшей скорости, время растёт, и точную цифру даст кривая потребления из паспорта.
Сравните с насосом на 230 В через небольшой синусный инвертор. Инвертор теряет часть энергии на преобразование (у малых моделей КПД около 85-90%) и ещё несколько ватт потребляет на холостом ходу.
| Источник циркуляции | Потребление | Время от AGM 100 А·ч (50%) | Где уместно | Риск |
|---|---|---|---|---|
| Насос 12 В от батареи | 19-23 Вт | 25-30 ч | Естественная циркуляция, байпас | Темп. предел, слабый напор |
| Насос 230 В (энергоэфф.) через инвертор | 27-56 Вт | 11-22 ч | Насос на основной линии | Инвертор = точка отказа |
| Старый насос 230 В через инвертор | 42-79 Вт | 7,5-14 ч | Менять не хочется | Батарея садится быстрее всех |
| Естественная циркуляция | 0 | Без ограничений | Котёл ниже радиаторов | Дальние радиаторы слабо |
Против старого трёхскоростного насоса 12-вольтовый выигрывает в 2-3 раза. Против современного энергоэффективного на низкой скорости разница лишь 15-25%, и тогда главное преимущество 12 В в простоте: между батареей и насосом нет инвертора. Если же система держится на насосе с напором 4-6 м, рациональнее оставить насос на 230 В и питать его от ИБП.
Схема с байпасом и обратным клапаном
Насос на 12 В ставят не в разрыв основной линии, а на обводной участок, байпас. Основная линия остаётся полнопроходной для самотёка.
- На основной линии обратки поставьте лепестковый (флажковый) обратный клапан или шаровой кран. Пружинный обратный клапан тут не подходит: он мешает естественной циркуляции.
- Параллельно сделайте байпас: кран, сетчатый фильтр, насос, кран. Насос устанавливайте стрелкой по направлению потока.
- Насос в узле должен быть на обратке, а не на подаче у котла.
- После заполнения системы выпустите воздух и только тогда включайте насос: работа всухую для мокрого ротора вредна.
Такую схему с лепестковым клапаном на основной линии для работы при отключении света приводит в своей инструкции HT Heiztechnik. Насос с присоединением 1/2" на трубе 1-1 1/4" сужает проход, и это ещё одна причина ставить его на байпас.
Зарядка и переключение на батарею
Батарею не подключают напрямую параллельно с сетевым блоком питания. Нужен зарядный прибор с буферным режимом, который держит на свинцовой батарее 13,5-13,8 В, или блок питания с автоматическим переключением на аккумулятор. Для циклического заряда AGM и GEL производители дают 14,1-14,8 В в зависимости от типа, а начальный ток Yuasa советует держать не выше 0,25 от ёмкости, то есть до 25 А для батареи на 100 А·ч.
У клеммы аккумулятора обязателен плавкий предохранитель: короткое замыкание в цепи 12 В без него это риск пожара. Номинал и сечение кабеля подбирают по току насоса.
Отдельно о холодной котельной. LiFePO4 по данным Victron можно заряжать лишь от +5 °C, и без BMS её не используют. Свинцовая батарея на холоде теряет доступную ёмкость. Мы не раз видели, как батарея, что в октябре держала насос сутки, в январе в неотапливаемой пристройке садилась значительно раньше. Батарею лучше держать в тёплом помещении, даже если к котлу придётся тянуть более длинный кабель.
Собирать самому: где экономия, а где риск
Самостоятельно реально сделать:
- силовую часть: батарея, зарядный прибор с буферным режимом, реле автоматического переключения, предохранитель;
- монтаж готового циркуляционного насоса на байпас по схеме выше.
Лучше не делать:
- насос из мотора омывателя или другого автомобильного узла: о температуре и непрерывной работе при 80-95 °C данных нет;
- автомобильную дополнительную помпу без паспорта на отопительную воду;
- прямое подключение батареи параллельно с блоком питания без контроллера заряда;
- стартерную автомобильную батарею вместо батареи глубокого разряда: она не рассчитана на ежедневный глубокий разряд.
Если котёл твердотопливный, а система умеет тянуть самотёком, насос для отопления 12 вольт с аккумулятором на байпасе с лепестковым клапаном на основной линии это недорогое и надёжное решение, при условии что группа безопасности и термический клапан на месте. Если система рассчитана на мощный насос, оставляйте насос на 230 В и считайте инвертор или ИБП. Если котёл настенный газовый, насос на 12 В не нужен вовсе. Энергоэффективные модели на 230 В есть в разделе циркуляционных насосов, батареи глубокого разряда в разделе аккумуляторов для резервного питания.
