Какой циркуляционный насос .

Отправной точкой при подборе циркуляционного насоса системы отопления является потребность здания в тепле, рассчитанная для наиболее холодного времени года. При профессиональном проектировании этот показатель определяют на компьютере. Ориентировочно его можно высчитать по площади обогреваемого помещения.

Согласно европейским стандартам на отопление 1 кв.м в доме с 1-2 квартирами необходимо 100 Вт, а для многоквартирных домов 70 Вт. Если состояние здания не отвечает нормативам, проектировщик берет в расчет более высокое удельное потребление тепла. Для жилых домов с улучшенной теплоизоляцией и производственных помещений требуется 30-50 Вт/кв.м.

В России подобные стандарты для домов с 1-2 квартирами пока не определены. СНиП 2.04.07-86* "Тепловые сети" рекомендует рассчитывать максимальный тепловой поток на отопление 1 кв.м общей площади жилых домов, строящихся с 1985 г. по новым типовым проектам, по следующим укрупненным показателям:

для 1-2-этажных зданий: -173 Вт/кв.м при расчетной температуре наружного воздуха -25C и 177 Вт/кв.м при -30C;
для 3-4-этажных зданий: соответственно 97 и 101 Вт/кв.м.

По СНиП 2.04.05-91* "Отопление, вентиляция и кондиционирование" расчетная температура наружного воздуха в Москве составляет -26 град C. Методом интерполяции получим, что в столице удельная тепловая потребность 1-2 этажных жилых домов равняется 173,8 Вт/кв.м, а 3-4 этажных - 97,8 Вт/кв.м.

Во-вторых

Определив потребление тепла (Q, Вт), следует перейти к расчету требуемой производительности насоса (подаче) по формуле:

G = Q/1,16 х DT (кг/ч), где:
DT - разница температур в подающем и обратном трубопроводе схемы отопления (в стандартных двухтрубных системах она составляет 20 град C; в низкотемпературных 10 град C; для теплых полов 5 град C);
1,16 - удельная теплоемкость воды (Вт*ч/кг*град C). Если используется другой теплоноситель, в формулу необходимо внести соответствующие коррективы.

Такую методику расчета предлагают заграничные проектировщики. В обязательном приложении к СНиП 2.04.05-91* приведена следующая формула:

G = 3,6 х *Q/(c х DT) (кг/ч), где:
c - удельная теплоемкость воды, равная 4,2 кДж/ кг*град C . Для пересчета полученной величины в куб.м/ч (как правило, именно эта единица измерения производительности насосов используется в технической документации) необходимо разделить ее на плотность воды при расчетной температуре; при 80 град C она составляет 971,8 кг/куб.м.

В третьих

Кроме необходимой подачи, насос должен обеспечивать в системе отопления давление (напор), достаточное для преодоления сопротивления трубопроводной сети. Для правильного выбора нужно определить потери в наиболее протяженной линии схемы (до самого дальнего радиатора).

При проектировании новой системы возможны точные расчеты с учетом сопротивления всех элементов нитки (труб, фитингов, арматуры и приборов); обычно необходимые сведения приводятся в паспортах на оборудование. Здесь можно использовать формулу:

H = (R х l + *Z)/p х g (м), где:
R - сопротивление в прямой трубе (Па/м);
l - длина трубопровода (м);
*Z - сопротивление фитингов и т. д. (Па);
p - плотность перекачиваемой среды (кг/куб.м);
g - ускорение свободного падения (м/кв.с).

В случаях с действующими теплопроводами подобные вычисления, как правило, невозможны. В таких ситуациях чаще всего пользуются приблизительными оценками.

Полученные опытным путем данные свидетельствуют, что сопротивление прямых участков трубы (R) составляет порядка 100-150 Па/м. Это соответствует необходимому напору насоса в 0,01-0,015 м на 1 м трубопровода. В расчетах нужно учитывать длину и подающей, и обратной линии.

Также на опыте было определено, что в фитингах и арматуре теряется около 30% от потерь в прямой трубе. Если в системе есть терморегулирующий вентиль, добавляется еще около 70%. На трехходовой смеситель в узле управления всей системой отопления или устройство, предотвращающее естественную циркуляцию, приходится 20%.

Cпециалисты из фирмы Wilo Э. Бушер и К. Вальтер рекомендуют следующую формулу примерного расчета напора (в метрах):

H = R х l х ZF, где
ZF - коэффициент запаса.

Если установка не оснащена ни терморегулирующим вентилем, ни смесителем, ZF = 1,3; для контура с терморегулирующим вентилем ZF = 1,3 х 1,7 = 2,2; когда система включает оба прибора ZF = 1,3 х 1,7 х 1,2 = 2,6.

В заключение

Определив так называемую рабочую точку циркуляционника (напор и подачу), остается подобрать в каталогах насос с близкой характеристикой. По производительности (Q) рабочая точка должна попадать в среднюю треть диаграммы (рис. 1).

Нельзя забывать, что рассчитанные параметры необходимы для действия системы при максимальной нагрузке. Такие условия встречаются крайне редко, наибольшую часть отопительного сезона потребность в тепле не так велика. Поэтому, если есть сомнения, всегда нужно выбирать меньший насос. Это позволяет не только сэкономить при его покупке, но и снизить в дальнейшем расходы на электроэнегию.

Пример в качестве проверки

Правильность расчетов по представленной методике можно проверить, сравнив их результаты с итогами точных вычислений в реальном проекте, выполненном в соответствии со СНиП.

По заданию требовалось расчитать циркуляционный насос для двухтрубной системы отопления с поэтажной разводкой трубопроводов от коллектора. Предварительно было определено, что потребность здания в тепле составляет 45,6 кВт, необходимый для отопления расход теплоносителя 2,02 куб.м/ч. Схема трубопроводов до самого отдаленного радиатора включает четыре участка и теплорегулирующий вентиль.

Суммарные потери давления в них равняются:

DP = 0,63 + 0,111 + 0,142 + 0,289 = 1,178 м

Согласно СНиП 2.04.05-91*, на неучтенные потери давления к этой величине следует добавить 10%:

DP = 1,178 х 1,1 = 1,296 м

Таким образом, циркуляционник для данной системы должен обеспечивать подачу 2,02 куб.м/ч теплоносителя и напор в 1,3 м. Этим условиям отвечает насос HZ 401 (Deutsche Vortex) или UPS 25-40 (Grundfos).

При расчетах по методике, изложенной в статье, получаем:
H = 0,015 х (3,2 + 4,4 + 8,9 + 21,7) х 1,3 х 1,7 = 1,266 м,

В дополнение

Опираясь на данную методику, некоторые производители насосов разрабатывают и более удобные и точные способы подбора оборудования для систем отопления. В частности, можно порекомендовать читателям диаграммы, представленные в каталоге "Бессальниковые циркуляционные насосы" фирмы Grundfos.

Современную автономную систему отопления невозможно представить без хорошего циркуляционного насоса. С помощью этого полезного устройства можно в несколько раз повысить качество обогрева жилища и эффективность работы отопительного оборудования. Чтобы выбрать из многочисленных предложений производителей модель, которая подходит конкретной системе, следует выполнить правильный расчет насоса для отопления, а также учесть ряд важных практических нюансов.

Для чего нужен насос в системе отопления?

Большинству жителей верхних этажей в многоквартирных домах хорошо знакомо такое явление как холодные батареи. Это результат отсутствия в системе давления, необходимого для ее нормальной работы. Теплоноситель перемещается по трубам медленно и остывает уже на нижних этажах. С такой же ситуацией могут столкнуться и владельцы частного дома: в самой дальней точке отопительной системы трубы и слишком холодные. Эффективно решить проблему поможет циркуляционный насос. Обратите внимание, что теплоносителя могут быть вполне эффективны в небольших частных домах, но даже в этом случае имеет смысл подумать , поскольку при правильной настройке системы это позволит снизить общие расходы на отопление.

Упрощенно такой насос представляет собой мотор с ротором, который погружен в теплоноситель. Ротор вращается, заставляя воду или другую нагретую жидкость перемещаться по системе с заданной скоростью, создавая необходимое давление. Насос может работать в различных режимах. Например, установив устройство на максимум, можно быстро прогреть остывший в отсутствие хозяев дом. Затем восстанавливают настройки, которые позволяют получить наибольшее количество тепла при минимальных расходах. Различают модели циркуляционных насосов с «сухим» и «мокрым» ротором. В первом случае ротор насоса погружен в жидкость только частично, а во втором случае - полностью. Насосы с «мокрым» ротором издают при работе меньше шума.

Как рассчитать параметры насоса?

Правильно подобранный водяной насос для отопления должен решать две задачи:

создавать в системе напор, способный преодолеть гидравлическое сопротивление отдельных ее элементов;
обеспечивать перемещение по системе достаточного для обогрева здания количества тепла.

Исходя из этого, при выборе циркуляционного насоса следует рассчитать потребность здания в тепловой энергии, а также общее гидравлическое сопротивление всей отопительной системы. Без этих двух показателей подобрать подходящий насос просто невозможно.

Полезная информация о выборе циркуляционного насоса содержится в следующем видеоматериале:

Расчеты производительности насоса

Производительность насоса, которую в расчетных формулах обычно обозначают как Q, отражает количество тепла, которое может быть перемещено за единицу времени. Формула для расчетов выглядит так:

Q=0,86R/TF-TR, где:

Q - объемный расход, куб. м./ч;
R - необходимая тепловая мощность для помещения, кВт;
TF - температура на подаче в систему, градусов Цельсия;
TR - температура на выходе из системы, градусов Цельсия.

Потребность помещения в тепле (R) рассчитывается в зависимости от условий. В Европе принято рассчитывать этот показатель, исходя из норматива:

100 Вт/кв. м площади небольшого частного дома, в котором не более двух квартир;
70 Вт/кв. м площади многоквартирного дома.

Если же расчеты проводятся для зданий с низкой теплоизоляцией, значение показателя следует увеличить. Для расчетов по помещениям на производстве, а также по зданиям с очень высокой степенью теплоизоляции рекомендуется использовать показатель в пределах 30-50 кВт/ кв. м.

С помощью этой таблицы можно более точно рассчитать потребность в тепловой энергии для помещений различного назначения и с различным уровнем теплоизоляции

Расчет гидравлического сопротивления системы

Следующий важный показатель - гидравлическое сопротивление, которое необходимо будет преодолеть циркуляционному насосу. Для этого следует рассчитать высоту всасывания насоса. Обычно этот показатель обозначают как «H». Можно использовать следующую формулу:

H=1,3*(R1L1+R2L2+Z1+Z2+….+ZN)/10000, где

R1, R2 – потеря давления на подаче и обратке, Па/м;
L1,L2 – длина линии подающего и обратного трубопровода, м;
Z1,Z2…..ZN – сопротивление отдельных элементов отопительной системы, Па.

Для определения R1 и R2 следует воспользоваться приведенной ниже таблицей:

В этой таблице представлены дополнительные данные для более точного расчета гидравлического сопротивления, возникающего в отопительной системе частного дома

Гидравлическое сопротивление отдельных элементов и узлов отопительной системы обычно указано в сопровождающей их технической документации. Если по какой-то причине такая документация отсутствует, можно воспользоваться примерными данными:

котел - 1000-2000 Па;
смеситель - 2000-4000 Па;
термостатический вентиль - 5000-10000 Па;
тепломер - 1000-15000 Па.

Для других частей отопительной системы смотрите данные в этой таблице:

Если техническая документация по каким-то причинам утрачена, можно рассчитать гидравлическое сопротивление отдельных элементов отопительной системы с помощью данных, приведенных в этой таблице

Количество скоростей циркуляционного насоса

Большинство современных моделей циркуляционных насосов снабжены возможностью регулировать скорость работы устройства. Чаще всего это трехскоростные модели, с помощью которых можно корректировать количества тепла, поступающего в помещение. Так, при резком похолодании скорость работы насоса увеличивают, а в случае потепления - уменьшают, чтобы температура воздуха в комнатах оставалась комфортной для проживания.

Для переключения скоростей существует специальный рычаг, размещенный на корпусе устройства. Большой популярностью пользуются модели циркуляционных насосов, снабженные системой автоматического регулирования скорости работы устройства в зависимости от изменения температуры наружного воздуха.

Следует отметить, что это лишь один из вариантов такого рода расчетов. Некоторые производители используют при подборе насоса несколько иную методику вычислений. Можно попросить выполнить все расчеты квалифицированного специалиста, сообщив ему подробности устройства конкретной отопительной системы и описав условия ее работы. Обычно рассчитываются показатели максимальной нагрузки, при которой будет работать система. В реальных условиях нагрузка на оборудование будет ниже, поэтому можно смело приобретать циркуляционный насос, характеристики которого несколько ниже расчетных показателей. Приобретение более мощного насоса не целесообразно, поскольку это приведет к ненужным расходам, но работу системы не улучшит.

После того, как все необходимые данные получены, следует изучить напорно-расходные характеристики каждой модели с учетом разных скоростей работы. Эти характеристики могут быть представлены в виде графика. Ниже приведен пример такого графика, на котором отмечены и расчетные характеристики устройства.

С помощью этого графика можно подобрать подходящую модель циркуляционного насоса для отопления по показателям, рассчитанным для системы конкретного частного дома

Точка А соответствует необходимым показателям, а точкой В обозначены реальные данные конкретной модели насоса, максимально приближенные к теоретическим расчетам. Чем меньше расстояние между точками А и В, тем лучше подходит модель насоса для конкретных условий эксплуатации.

Несколько важных замечаний

Как уже отмечалось выше, различают циркуляционные насосы с «сухим» и «мокрым» ротором, а также с автоматической или ручной системой регулировки скоростей. Специалисты рекомендуют использовать насосы, ротор которых полностью погружен в воду, не только из-за пониженного уровня шума, но и потому, что такие модели справляются с нагрузкой более успешно. Установку насоса осуществляют таким образом, чтобы вал ротора располагался горизонтально. Подробнее про установку читайте .

При производстве высококачественных моделей используется прочная сталь, а также керамический вал и подшипники. Срок эксплуатации такого устройства составляет не менее 20 лет. Не стоит выбирать для системы горячего водоснабжения насос с чугунным корпусом, поскольку в таких условиях он быстро разрушится. Предпочтение стоит отдать нержавейке, латуни или бронзе.

Если при работе насоса в системе появляется шум, это не всегда говорит о поломке. Нередко причина этого явления - воздух, оставшийся в системе после запуска. Перед пуском системы следует спустить воздух через специальные клапаны. После того, как система проработает несколько минут, нужно повторить эту процедуру, а затем отрегулировать работу насоса.

Если запуск производится с использованием насоса с ручной регулировкой, необходимо сначала установить прибор на максимальную скорость работы, в регулируемых моделях при пуске отопительной системы следует просто отключить блокировку.

Большинство автономных систем отопления, которые используются для обогрева загородных домов и дач, сегодня оснащаются циркуляционными насосами. Чтобы при установке такой гидравлической машины добиться требуемых результатов, необходимо выполнить предварительный расчет циркуляционного насоса для системы отопления и, основываясь на полученных значениях, выбрать насосное оборудование с соответствующими характеристиками.

Сферы использования циркуляционных насосов

Главная задача циркуляционного насоса состоит в том, чтобы улучшить циркуляцию теплоносителя по элементам отопительной системы. Проблема поступления в радиаторы отопления уже остывшей воды хорошо знакома жильцам верхних этажей многоквартирных домов. Связаны подобные ситуации с тем, что теплоноситель в таких системах перемещается очень медленно и успевает остыть, пока достигнет участков отопительного контура, находящихся на значительном отдалении.

При эксплуатации в загородных домах автономных систем отопления, циркуляция воды в которых осуществляется естественным путем, тоже можно столкнуться с проблемой, когда радиаторы, установленные в самых дальних точках контура, еле нагреваются. Это также является следствием недостаточного давления теплоносителя и его медленного движения по трубопроводу. Избежать подобных ситуаций как в многоквартирных, так и в частных домах позволяет установка циркуляционного насосного оборудования. Принудительно создавая в трубопроводе требуемое давление, такие насосы обеспечивают высокую скорость движения нагретой воды даже к самым отдаленным элементам системы отопления.

Свою эффективность системы отопления с естественной циркуляцией жидкости, переносящей тепловую энергию, проявляют в тех случаях, когда их используют для обогрева домов небольшой площади. Однако, если оснастить такие системы циркуляционным насосом, можно не только повысить эффективность их использования, но и сэкономить на отоплении, снизив количество потребляемого котлом энергоносителя.

По своему конструктивному исполнению циркуляционный насос представляет собой мотор, вал которого передает вращение ротору. На роторе устанавливается колесо с лопатками – крыльчатка. Вращаясь внутри рабочей камеры насоса, крыльчатка выталкивает поступающую в нее нагретую жидкость в нагнетательную магистраль, формируя поток теплоносителя с требуемым давлением. Современные модели циркуляционных насосов могут работать в нескольких режимах, создавая в системах отопления различное давление перемещающегося по ним теплоносителя. Такая опция позволяет быстро прогреть дом при наступлении холодов, запустив насос на максимальную мощность, а затем, когда во всем здании сформируется комфортная температура воздуха, переключить устройство на экономичный режим работы.

Все циркуляционные насосы, используемые для оснащения систем отопления, делятся на две большие категории: устройства с «мокрым» и «сухим» ротором. В насосах первого типа все элементы ротора постоянно находятся в среде теплоносителя, а в устройствах с «сухим» ротором только часть таких элементов контактирует с перекачиваемой средой. Большей мощностью и более высоким КПД отличаются насосы с «сухим» ротором, но они сильно шумят в процессе работы, чего не скажешь об устройствах с «мокрым» ротором, которые издают минимальное количество шума.

Для чего необходимо выполнять расчет

Циркуляционный насос, установленный в системе отопления, должен эффективно решать две основные задачи:

создавать в трубопроводе такой напор жидкости, который будет в состоянии преодолеть гидравлическое сопротивление в элементах отопительной системы;
обеспечивать постоянное движение требуемого количества теплоносителя через все элементы отопительной системы.

Чтобы циркуляционный насос был в состоянии справляться с решением вышеперечисленных задач, выбирать такое устройство следует только после того, как будет сделан расчет отопления.

При выполнении такого расчета учитывают два основных параметра:

общую потребность здания в тепловой энергии;
суммарное гидравлическое сопротивление всех элементов создаваемой отопительной системы.

Таблица 1. Тепловая мощность для различных помещений

После определения данных параметров уже можно выполнить расчет центробежного насоса и, основываясь на полученных значениях, выбрать циркуляционный насос с соответствующими техническими характеристиками. Подобранный таким образом насос будет не только обеспечивать требуемое давление теплоносителя и его постоянную циркуляцию, но и работать без чрезмерных нагрузок, которые могут стать причиной быстрого выхода устройства из строя.

Как правильно рассчитать производительность насоса

Такой важный параметр циркуляционного насоса, как его производительность, указывает на то, какое количество теплоносителя он может переместить за единицу времени. Расчет производительности циркуляционного насоса, которая обозначается буквой Q, выполняется по следующей формуле:

Q = 0,86R/TF–TR.

Параметры, которые используются в данной формуле, указаны в таблице.

Потребность помещений дома в количестве тепла для их обогрева, которая обозначается буквой R, определяется в зависимости от климатических условий местности, в которой такой дом расположен. Так, для домов, которые эксплуатируются в условиях европейского климата, выбирают следующие значения данного параметра:

частные дома небольшой и средней площади – 100 кВт на 1 м 2 ;
многоквартирные дома – 70 кВт на 1 м 2 площади их помещения.

В том случае, если расчет производительности насоса для отопления выполняется для зданий с низкими теплоизоляционными характеристиками, значение тепловой мощности, подставляемое в формулу, следует увеличить. Для производственных помещений, а также помещений, расположенных в зданиях с хорошей теплоизоляцией, значение параметра R принимают равным 30–50 кВт/м 2 .

Как рассчитать гидравлические потери отопительной системы

На выбор циркуляционного насоса по его мощности и создаваемому им напору, как уже говорилось выше, оказывает влияние и такой важный параметр отопительной системы, как гидравлическое сопротивление, которое создают все элементы ее оснащения. Зная гидравлическое сопротивление, создаваемое отдельными элементами отопительной системы, можно рассчитать высоту всасывания насоса и, руководствуясь таким параметром, подобрать модель оборудования по мощности и создаваемому напору. Для расчета высоты всасывания насоса, которая обозначается буквой H, нужна следующая формула:

H = 1,3x(R1L1+R2L2+Z1……..Zn)/10000.

Параметры, используемые в данной формуле, указаны в таблице.

Значения R1 и R2, используемые в данной формуле, следует выбирать по специальной информационной таблице.

Значения гидравлического сопротивления, создаваемого различными устройствами, которые применяются для оснащения систем отопления, обычно указываются в технической документации на них. Если таких данных в паспорте на устройство нет, то можно воспользоваться приблизительными значениями гидравлического сопротивления:

отопительный котел – 1000–2000 Па;
сантехнический смеситель – 2000–4000 Па;
термоклапан – 5000–10000 Па;
прибор для определения количества тепла – 1000–1500 Па.

Существуют специальные информационные таблицы, по которым можно определить гидравлическое сопротивление практически для любого элемента оснащения отопительных систем.

Зная высоту всасывания, для расчета которой используется вышеуказанная формула, можно оптимально выбрать насосное оборудование по его мощности, а также определить, каким должен быть напор насоса.

Как выбрать циркуляционный насос по количеству скоростей

Обычно современные модели циркуляционных насосов оснащаются регулирующим механизмом, позволяющим изменять скорость их работы. Используя такой механизм, имеющий, как правило, три ступени регулировки, можно настраивать насос по расходу жидкости, подаваемой в систему отопления. Так, при резком похолодании на улице и, соответственно, в доме, насос можно включать на максимальную скорость работы, а при потеплении выбирать другой режим.

Элементом управления, при помощи которого изменяют скорость работы циркуляционного насоса, выступает рычаг на корпусе устройства. Отдельные модели циркуляционных насосов оснащаются системой авторегулирования скорости их работы, которая изменяется в зависимости от температурного режима в помещении.

Приведенная выше методика – это только один пример выполнения расчетов, которые необходимы для того, чтобы выбрать циркуляционный насос для теплого пола или системы отопления. Специалисты, занимающиеся системами отопления, используют различные методики расчета напора насоса (а также производительности и других параметров таких устройств), позволяющие подбирать такое оборудование по его мощности и создаваемому давлению. Во многих случаях собственнику дома, в котором необходимо смонтировать отопительную систему, можно даже не задаваться вопросами о том, как рассчитать мощность насоса и как подобрать насосное оборудование. Многие производители предоставляют услуги квалифицированных специалистов или предлагают воспользоваться онлайн-сервисами по расчету параметров циркуляционного насоса и его выбору для систем отопления или теплого пола.

Выбирая мощность циркуляционного насоса, следует принимать во внимание, что все предварительные расчеты выполняют, исходя из значений максимальных нагрузок, которые такое оборудование может испытывать в процессе эксплуатации.

В реальных условиях эксплуатации такие нагрузки будут ниже, что даст вам возможность сделать выбор насоса, технические характеристики которого несколько ниже рассчитанных. Выбор менее мощного насоса при таком подходе не отразится на эффективности его использования в системе отопления. В том случае, если мощность насоса, который вы выбрали, значительно выше значений, полученных при расчете, это не улучшит работу отопительной системы, но при этом увеличит ваши расходы на оплату электроэнергии.

Помочь сделать выбор циркуляционного насоса из нескольких моделей по их напорно-расходным характеристикам и скорости работы помогает специальный график. При построении такого графика используются реальные значения напора и расхода, необходимые для нормального функционирования системы отопления, а также значения, которые соответствуют конкретным моделям насосного оборудования, работающего на различных скоростях. Чем ближе точки, расположенные на двух графиках, тем больше подходит насос для его использования в системе отопления.

Устаревшие системы обогрева жилища, в которых передвижение воды по трубам было организовано самотёком, остаются в прошлом из-за низкого КПД. Появление новых материалов положило начало производству композитных труб. Это привело к тому, что многие хозяева стремятся выбрать циркуляционный насос для отопления в частном доме, показывающий наилучшие результаты по сравнению с естественным обращением.

Показать всё

Конструкция и принцип действия

С ростом габаритов жилых помещений создать комплекс, позволяющий повысить температуру, становится всё сложнее. Как правило, это многоконтурные схемы, требующие точного расчёта и проектирования. Эффективность решения зависит также и от диаметра труб, которые при обычном передвижении в них воды имеют большой размер. Поэтому для обеспечения постоянного хода теплоносителя монтируются специальные помпы разных видов, что повышает производительность в несколько раз. Основные части подобного устройства следующие:

корпус из металла или сплава, не подверженный коррозии;
электродвигатель;
крыльчатка, представляющая собой колесо с лопастями.

После включения питания ротор мотора начинает вращение, которое передаётся на лопатки нагнетателя. В таком случае в рабочей камере возникает разрежение, поступающее во входную магистраль. За счёт этого совершается всасывание жидкости. На неё оказывает воздействие центробежная сила, которая создаётся во время кручения. Давление растёт, и вода выталкивается с некоторым напором в отопительные трубы через нагнетательный коллектор. Циркуляция в контуре и преодоление силы трения внутри магистрали становятся возможными благодаря напору струи теплоносителя.

Если правильно подобрать насос для системы отопления, прогрев помещений происходит быстро. Поддерживать благоприятную температуру можно с помощью регулировки скорости вращения аппарата. Кроме того, экономятся ресурсы, с воздействием которых повышаются градусы жидкости.

На практике установлено, что реально сберечь до четверти объёма потребляемого газа. Это возможно за счёт высокой скорости прохождения по трассе воды, которая возвращается в котёл ещё неостывшей. Для повторного её подогрева требуется меньше энергии.

11Как подобрать насос для системы отопления

Назначение и виды

Основной задачей подобного оборудования является обеспечение максимальной скорости передвижения теплоносителя в контуре. Проектная мощность в системах с принудительным круговоротом достигается только при этом условии. Побочным эффектом становится небольшое повышение давления в контуре, что не является основной задачей устройства.

Можно выбрать агрегат одного из двух видов. Конструктивное исполнение у них разное, но комплекс поставленных задач одинаков. Чтобы не ошибиться в выборе того, какой циркуляционный насос поставить на отопление, нужно изучить плюсы и минусы каждого из них.

Название связано с конструктивными особенностями аппарата. В рабочем состоянии в воду погружается только крыльчатка. Ротор герметично изолирован в корпусе посредством нескольких уплотнительных сальников. Подобные насосы характеризуются такими положительными чертами:

большая производительность;
простота ремонта;
долгий срок службы;
КПД - до 80%;
можно устанавливать в любой плоскости;
надёжность;
не выходит из строя при отсутствии теплоносителя;
низкая цена.

Однако привлекательность таких помп снижается высоким уровнем шума и необходимостью в регулярном обслуживании, заключающемся в смазке вращающихся механизмов и замене уплотнителей. Исходя из этих характеристик становится понятно, что для отопления частного дома такая техника не станет оптимальной. Образец подобной конструкции будет хорош в централизованных сетях.

Как выбрать циркуляционный насос

По названию понятно, что при таком способе исполнения в воде находятся и ротор, и лопастное колесо. Электроприводная часть размещается в непроницаемом металлическом кожухе. Для насоса конструкции характерны следующие преимущества:

Из недостатков можно выделить наличие постоянного теплоносителя, малый КПД (не более 50%) и исключительно горизонтальное расположение.

Для монтажа в частном доме следует подобрать циркуляционный насос для отопления именно в подобном исполнении. Если подвести итог, то применение аналогичных установок даёт такие преимущества:

равномерное и быстрое прогревание помещений;
не завоздушивается трасса;
существует возможность смонтировать термостат и полотенцесушитель;
использование труб меньшего диаметра.

Выбор параметров

Прежде чем приобрести необходимое оборудование, нужно знать свойства, которыми должна обладать подходящая модель. Это позволит обеспечить тепло дома в самую морозную погоду, а также не потратить лишние средства на приобретение устройства с ненужными характеристиками.

Как подобрать циркуляционный насос

Этот показатель является определяющим в выборе насоса. Под ним подразумевается объём, который способна перекачать помпа за определённый промежуток времени. Единицей измерения принято считать л/мин, л/час или м³ /час. Для циркуляционного агрегата будет верна формула Q = P / (1,163 * (Tf - Tr)) , где:

Есть ещё одна формула, Q = 3,6 * P/(С * (Tf - Tr)) , в которой C характеризует теплоёмкость воды, равной 4,2 кДж/кг*С. Можно вычислить потребление тепла в зависимости от обогреваемой площади, используя формулу Р = S * 173 , где:

P - необходимое количество тепла;
S - размер помещения.

Профессионалы советуют приобретать отопительный циркуляционный насос на 10-15% мощнее, чем расчётный показатель. Это позволит избежать непредвиденных обстоятельств в случае наступления аномальных холодов.

С помощью этого показателя определяется высота, на которую насос может поднять воду. Измеряется в метрах ртутного столба. Напор тоже является немаловажной характеристика для отопительного оборудования. Рассчитывая его, нужно произвести учёт потерь, которые возникают во время прохождения теплоносителем ответвлений, поворотов, сужений и расширений отопительной магистрали. Берётся в расчёт также число запорных элементов и фитингов, которые на неё установлены. Данные по различным видам падения давления в системе можно найти в справочных таблицах.

Вычислять напор циркуляционного оборудования следует по формуле H = R x L x ZF / 10000 , в которой:

РАСЧЁТ НАПОРА И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО НАСОСА

Дополнительные функции

Одним из самых необходимых устройств для включения и отключения насоса в автоматическом режиме является терморегулятор. Его работа обеспечивает рациональное и эффективное использование оборудования системы отопления. Подобные приспособления запускают обогрев при понижении температуры в помещении до установленной отметки и отключают по достижении комфортных условий. Настройка разницы показателей возможна в рамках 2-10 °C.

У некоторых моделей оборудования в контроллерах имеется функция «Антистоп», позволяющая избежать застоя ротора в периоды длительной остановки, например, летом. Кроме этого, возможно включение циркуляции теплоносителя по достижении температуры +5 °C. Называется такая опция «Антизамерзание».

При монтаже устройств автоматики следует учитывать длину кабелей, с помощью которых подключаются датчики. Температурное реле устанавливается на трубу и обрабатывается термопастой, улучшающей теплоотдачу. Тем самым обеспечивается точность срабатывания контроллеров.

Место монтажа

Место установки выбирается в каждом случае индивидуально в зависимости от типа системы отопления и количества контуров в ней. Если это одна или две трубы, то насос размещают сразу за расширительным баком и предусматривают байпас. Он ставится на обратной магистрали перед котлом.

Если хозяин выбрал систему с разводкой внизу, то появляется возможность поэтапного увеличения числа батарей и установки дополнительного оборудования для принудительной циркуляции. Такая система характерна для монтажа контура в многоэтажных домах. Для верхнего расположения разводки установка насоса необязательна. Такой способ предназначается для естественной циркуляции теплоносителя. В этом случае подающий коллектор размещается максимально высоко над отопительными радиаторами, о обратка - внизу. Тогда циркуляционное устройство можно подсоединить в произвольной точке после расширителя.

При оборудовании малоэтажного строения тёплым полом устанавливается повышающее давление оборудование для каждой системы отдельно. Исключение составляют наборы, укомплектованные двумя электрическими двигателями. Особое внимание нужно обратить на направление вращения, которое обозначено стрелками на корпусе насоса.

Циркуляционный насос для отопления

Модели циркулярных помп

Стоимость аппаратуры определяется ее основными характеристиками, страной происхождения и брендом. Самые дешёвые и не очень надёжные модели производятся в Китае. Для того чтобы обеспечить безотказную работу в течение долгого срока, лучше обратить внимание на технику известных фирм, проверенную временем и рекомендованную большинством покупателей. Можно приобрести такие насосы:

В большинстве частных домов для обогрева жилых помещений в холодное время применяется автономная система отопления. Она представляет собой трубопроводную сеть с теплоносителем, циркулирующим от нагревательного котла к батареям. При этом эффективность работы всего оборудования во многом зависит от разницы температуры теплоносителя на выходе и входе нагревательного котла.

Чем меньше будет эта величина, тем меньше потребуется газа для поддержания требуемой температуры в отапливаемых помещениях. Одним из способов решения подобной задачи является увеличение скорости прохождения воды по трубопроводу. Именно для этого используют циркуляционный насос.

Разнообразие циркуляционных насосов

Особенности варианта отопления с естественной циркуляцией теплоносителя

Системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя относятся к открытому типу. Они включают в себя нагревательный котел, трубопроводную сеть, батареи и расширительную емкость, напрямую сообщающуюся с окружающей средой. Перемещение теплоносителя, в качестве которого используется вода, осуществляется за счет законов термодинамики и под воздействием сил гравитации.

Открытая система отопления с циркуляционным насосом

Плотность горячей воды в котле уменьшается, и она поднимается по стояку вверх. Далее под воздействием сил гравитации она самотеком поступает в батареи, отдает в обогреваемые помещения тепло и возвращается снова в котел. При снижении температуры жидкости плотность повышается, и в результате холодная вода выталкивает нагретую в котле наверх, цикл завершается. Для обеспечения движения теплоносителя самотеком горизонтальные отрезки сети выполняют с наклоном не менее одного сантиметра на погонный метр длины трубопровода.

Попавшие внутрь пузырьки воздуха движутся вместе с водой и выходят наружу в расширительной емкости, контактирующей с атмосферой. Функцией расширительного бака является обеспечение стабильного давления в системе. Излишки расширившейся при нагревании воды попадают в компенсационную емкость, при остывании она сливается обратно, в результате внутреннее давление не изменяется.

Характеризуется подобное отопительное оборудование низким циркуляционным давлением и высокой инертностью, обусловленной значительным объемом теплоносителя, требуемого для работы системы.

Преимущества использования циркуляционного насоса

В системах отопления с естественной циркуляцией теплоносителя его оборачиваемость снижается вследствие воздействия сил трения, снижения скорости потока на поворотах разводки и так далее. При этом происходит значительное снижение температуры на выходе, и для подогрева воды приходится затрачивать большое количество энергии.

В современной системе отопления циркуляционный насос обязательно присутствует

Применение труб меньшего диаметра приводит лишь к частичному решению вопроса, по этой причине с целью увеличения оборачиваемости теплоносителя используют водяной насос для отопления. Его применение имеет следующие преимущества:

тепло по всем помещениям распределяется равномерно;
обеспечивается необходимый напор;
появляется возможность использования антифриза в качестве теплоносителя;
обеспечивается контроль частоты вращения;
бесперебойность рабочего процесса, благодаря управляющей автоматике;
долгий срок службы.

Разновидности насосов для циркуляции воды

Возникает естественный вопрос, какой насос выбрать для бытовых целей? Устройство для перекачки воды является электродвигателем с расположенной на его валу крыльчаткой. При вращении ее лопастей в результате возникновения центробежных сил в перекачиваемом потоке жидкости создается необходимое рабочее давление. Электрический двигатель состоит из корпуса, неподвижного статора и вращающегося внутри него ротора.

Примеры корпусов насосов из стали, латуни и чугуна

Корпуса агрегатов изготавливаются из сплавов чугуна, стали, алюминия, латуни или бронзы. Роторы делаются из стали или керамики. Если вращающаяся часть имеет контакт с перекачиваемой жидкостью, то такая конструкция насоса называется «мокрой», в противном случае - «сухой». Это основные разновидности рассматриваемого устройства, вдобавок к этому они зачастую различаются по виду электропитания и прочим эксплуатационным характеристикам.

В каком случае удобны насосы с сухим ротором?

Основным преимуществом насосов с сухим ротором является их высокий коэффициент полезного действия, составляющий порядка восьмидесяти процентов. Однако при эксплуатации они требуют регулярного технического обслуживания, так как твердые включения в потоке жидкости могут повредить уплотнительные кольца и вызвать разгерметизацию оборудования. Кроме того, насосы такого вида издают при работе много шума, из-за этого устанавливать их следует в отдельном помещении.

Внешний вид и устройство насоса с сухим ротором

Становится понятно, что насосы с сухим ротором удобно использовать в крупных отопительных сетях, где большое значение имеет экономия электрической энергии, определяемая высокой производительностью этого типа оборудования. У хозяев небольших частных домов возникают сложности с проведением регулярного обслуживания, не всегда удается выбрать отдельное помещение для установки, а производительность - не столь важный параметр в бытовых условиях.

Область применения насосов с мокрым ротором

Отличительной характеристикой конструкции насосов с мокрым ротором выступает то, что их вращающаяся часть погружена в воду, которая обеспечивает смазку и охлаждение устройства. Электрическая часть статора, на который подается напряжение питания, заключена в герметичный стакан. При работе перекачивающее оборудование этого типа издает очень мало шума, не требует регулярного обслуживания, отличается простотой установки, небольшим весом и размерами.

Устройство насоса с мокрым ротором

Главным минусом является низкий коэффициент полезного действия, составляющий порядка пятидесяти процентов. Вследствие этого насосы с мокрым ротором применяются в системах отопления с небольшой протяженностью трубопроводной сети, которая наиболее часто и обустраивается в небольших частных домах.

Какой насос выбрать?

При выборе циркуляционного насоса надо учитывать совокупность его эксплуатационных характеристик и особенности устройства. Кроме того, имеет значение тип имеющейся системы отопления, размеры площади обогреваемых помещений, объем циркулирующего теплоносителя, состояние котла и трубопроводной сети. В итоге, чтобы правильно выбрать насос для отопления, нужно обращать внимание на следующие параметры перекачивающего оборудования:

показатели мощности;
максимальную температуру рабочей жидкости;
внутреннее давление;
значение производительности;
величину потребления электрической энергии.

При выборе следует внимательно изучить характеристики насоса

Ориентироваться надо не на максимальные значения, а подбирать усредненные характеристики для данного типа системы отопления. Оборудование редко работает в режиме пиковой нагрузки, излишне мощные агрегаты будут непроизводительно много расходовать энергетических ресурсов. Подобный подход позволит уменьшить расход денежных средств не только на этапе приобретения, но и в процессе технического обслуживания.

Выбор циркуляционного насоса по техническим характеристикам

Важно правильно подобрать водяной насос по его характеристикам. Существуют специальные формулы расчета эксплуатационных характеристик теплотехнического и насосного оборудования. При выборе водяного насоса для частного дома можно использовать следующие усредненные значения:

Производительность циркуляционного насоса должна соответствовать мощности нагревательного котла. То есть, если мощность котельного оборудования составляет сорок киловатт, то насос обеспечивает перекачку сорока литров теплоносителя в минуту.
Обеспечиваемая насосом высота, на которую он способен поднять водяной столб, или иначе говоря, значение его напора, принимается равным 0,6 на десять метров длины трубопроводной сети. То есть, если общая длина труб системы отопления составляет сорок метров, то напор насоса не должен быть меньше 2,4 метра. Этот параметр обязательно указывается в техническом паспорте изделия.
В зависимости от величины сечения труб подбирается электрическая мощность перекачивающего оборудования. Гидравлическое сопротивление потока жидкости увеличивается с уменьшением диаметра трубопровода, то есть для систем отопления с малым диаметром труб требуются более мощные насосы.
Величина передачи тепла в обогреваемые помещения зависит от скорости движения теплоносителя. Нужно выбирать модели с возможностью изменения этого параметра, что позволит подстраиваться под температурные колебания во внешней среде. В любом случае, не следует разгонять теплоноситель до превышения бесшумного порога его циркуляции.

Обратите внимание на дополнительные параметры

Если параметры отопительной системы отличаются от среднестатистических, нужно сделать поправку значений технических характеристик в большую или меньшую сторону. Например, если в хорошо утепленном небольшом доме установлено мощное котельное оборудование, имеет смысл установить циркуляционный насос малой производительности.

Различные варианты присоединения циркуляционного насоса

В случае недостаточной мощности котла, не обеспечивающей поддержания комфортной температуры в жилых помещениях при сильных холодах, нужно, в качестве временной меры, установить высокопроизводительную помпу. В дальнейшем потребуется выполнить теплоизоляцию дома или установить другой котел.

Нужно также обращать внимание на максимальную температуру теплоносителя, на которую рассчитан конкретный насос. Имеет значение материал, из которого изготовлен его корпус, наличие функции защиты от сухого хода и перегрева. К трубопроводной сети перекачивающее оборудование присоединяется фланцевым или резьбовым способом, так что следует выбрать вариант, который больше подходит по монтажу.

Лучшие производители и конкретные модели

Циркуляционные насосы являются сложными изделиями, и принимать решение по покупке этого вида продукции следует в соответствии с общими принципами выбора техники. При имеющейся возможности следует предпочесть хорошо зарекомендовавших себя европейских производителей. Технические характеристики конкретных моделей представлены в следующей таблице.

Технические характеристики циркуляционных насосов
Марка насоса	Производи тельность, л\мин	Напор, м	Количество скоростей	Давление максималь ное, Атм	Мощность, Вт	Цена, %
Калибр НЦ-15/6	40	6	3	6	90	100
БЕЛАМОС BRS25/4G	48	4,5	3	10	72	119
Elitech НП 1216/9Э	23	9	1	10	105	204
Marina-Speroni SCR 25/40-180 S	50	4	1	10	60	222
Wilo Star-RS 15/2-130	42	2,6	3		45	260
Джилекс Циркуль 25/80 280	133	8,5	3	6	220	268
Grundfos UPA 15-90	25	8	1	6	120	300
Grundfos UPS 25-80	130	6	3	10	170	660

Правила монтажа циркуляционного насоса

Общая схема монтажа циркуляционного насоса в системе отопления

Для того, чтобы циркуляционный насос безотказно работал длительное время, его необходимо грамотно установить. При врезке перекачивающего оборудования в трубопроводную сеть следует соблюдать следующие правила монтажа:

на входе и выходе насоса устанавливают отсекающие краны для удобства его демонтажа при необходимости;
установка специального фильтра во входном контуре предотвращает проникновение внутрь агрегата твердых механических частиц;
для стравливания попавшего в систему воздуха в обходном контуре устанавливают автоматический или ручной клапан;
стыки и резьбовые соединения уплотняются прокладками и обрабатываются термостойким герметиком.