Расчет и подбор циркуляционный насос для водоснабжения. Подбор и расчет циркуляционного насоса для системы отопления. Так ли важна марка насоса

Большинство отопительных систем полноценно работают при наличии циркуляционного насоса (в просторечии - помпы). Насос поддерживает необходимый напор жидкости в контуре отопления. В этом и заключено его предназначение - держать нужное давление в системе, помогая преодолевать гидро-сопротивление элементов контура (труб, радиаторов) теплоносителю, дополнительно перемещая его по контуру. Встречаются системы с несколькими насосами: один в отопительном котле и один-два в контуре отопления. При наличии хорошо работающей циркуляционной помпы совсем необязательно отопительный котел располагать в самой нижней части контура отопления.

Конструкция и типы циркуляционных насосов

Большинство насосов имеет следующую конструкцию:

• Корпус с присоединенной улиткой
• К улитке прикручиваются трубы контура
• В корпусе смонтирован электродвигатель с платой управления и клеммами для подсоединения проводов электросети.
• Вращающаяся часть двигателя - ротор с насадкой (крыльчаткой) - двигает воду, засасывая ее с одной стороны и нагнетая в трубы контура, с другой стороны

В результате работы получается некоторое разряжение на входе насоса и нужное давление (компрессия) - на выходе. Все циркуляционные насосы в зависимости от конструктивных особенностей классифицируются на два типа:

• «сухого» типа (с сухим ротором);
• «влажного» типа (с влажным ротором).

Насосы «сухого» типа характеризуются тем, что их ротор при работе сам не контактирует с рабочей жидкостью контура отопления. Он от нее надежно изолирован скользящим уплотнителем - кольцом. Такие насосы обладают довольно высоким КПД - до 75−85%, но работают с некоторым уровнем шума. По размерам такие насосы больше, чем их «влажные» аналоги, и требуют особой подводки труб контура. Кроме того, они обычно нуждаются в периодическом обслуживании . Как правило, данные помпы применяются в отдельных котельных , обеспечивающих теплом несколько зданий или промышленное предприятие.

В насосах «влажного» типа сам вращающийся ротор находится в контакте с перекачиваемой жидкостью-теплоносителем , а изолирована от нее неподвижная часть электродвигателя насоса - статор. Взаимодействием с жидкостью достигается необходимая смазка деталей ротора и бесшумность работы всей помпы в целом.

Обычно насосы имеют встроенный ступенчатый регулятор скорости. Циркуляционные насосы «влажного» типа могут работать годами, а порой и десятки лет, не требуя никакого обслуживания. Но они имеют низкий КПД - всего 50−65%. Насосы такого типа получили наибольшее распространение в частных бытовых системах отопления именно из-за своих небольших размеров и бесшумностью при работе. Данные аспекты являются одними из ряда других при выборе циркуляционного насоса для контура отопления вашего дома. Но существует и другие аспекты выбора насоса. Их мы и рассмотрим.

Как правильно выбрать циркуляционный насос?

Хорошо работающий насос в системе отопления отдельного дома или коттеджа должен отвечать следующим требованиям.

С последним пунктом все понятно. Чем меньше насос и бесшумнее он работает, тем лучше. С этой точки зрения для установки в систему отопления несомненно более подходят циркуляционные насосы «влажного» типа. Давайте разберемся с другими пунктами.

Расчет производительности насоса

Три первые требования к насосу тесно связаны между собой и один зависит от другого. Производительность подразумевает количество перегоняемой жидкости , ее расход при минимальной загрузке насоса. Упрощенно можно сказать - чем она выше, тем лучше.

Существует известная формула ее подсчета: Q = N /(t 2- t 1)

• Q - расход (производительность),
• N - мощность источника нагрева (отопительный котел),
• t1 - температура жидкости в трубах «обратки» контура отопления,
• t2 - температура в подающей части контура, т. е. после отопительного котла.

При расчетах величина t1 берется в пределах +60 ÷ +70С°, а величина t2 - +90 ÷ +95С°. Данная формула позволяет приблизительно выбрать параметры нужного насоса. Принято считать, что на 10 метров длины циркуляционного кольца контура нужно примерно 0,6 метра напора насоса.

Существуют уже просчитанные тепловые нормативы. Считается: для прогрева 10 кв. метров помещения требуется 1 кВт мощности отопительного котла. Если брать тепловую мощность одной секции 200 Вт, то на 10 кв. метров потребуется 5 секций. Как правило, берется небольшой запас в виде 1−2 секций . Насос должен справляться с подводом воды ко всем радиаторам в здании

Давление насоса

Давление насоса подразумевает уровень, на который насос может поднять воду в системе отопления. Измеряется в метрах водяного столба или в атмосферах. Обычно эта величина указывается в документации к насосу и на самом насосе (специальной бирке).

Рассмотрим насос GRUNDFOS UPS 25−40.

Фирма-изготовитель довольно известная. Цифра 40 и обозначает высоту подъема теплоносителя - 4 метра. Что соответствует 0,4 атм. давления. Именно по этой величине и нужно подбирать насос в первую очередь для вашей системы. А что обозначает цифра 25? Обозначает она диаметр подсоединяемых труб - 25 мм (1 дюйм). Обычно для присоединения насоса используются трубы диаметром 25 мм и 32 мм (1,25 дюйма). Поэтому следует смотреть на полное наименование насоса - он должен соответствовать диметру труб (переходников) в вашей системе отопления. Обычно на насосе еще указываются потребляемая мощность в разных режимах, количество оборотов и направление движения ротора и теплоносителя.

Внешние факторы влияния на работу насоса

И, конечно, на работу насоса влияют внешние условия. Температура окружающей среды в большей степени влияет на количества тепла, нужного для обогрева помещения, а значит и на работу насоса. В некоторых редких случаях она влияет и на работу самого насоса - «замерзший» насос работает не так как «разогревшийся». Кстати, перегреваться насос начнет при его неправильном выборе - он может не справляться с чрезмерной нагрузкой. Поэтому при его покупке следует знать параметры вашей отопительной системы и котла.

Чем больше диаметр труб - тем больше воды в системе, тем более мощный нужен насос. Кроме того, теплоноситель из незамерзающей жидкости имеет вязкость, отличимую от вязкости воды, поэтому и насос следует выбирать более производительный и надежный. Благо выбор циркуляционных насосов довольно велик - можно выбрать нужный практически под каждую отопительную систему.

От автора: Конечно, насос должен справляться с нагрузкой. Но нужно учитывать и тот факт, будет ли он работать постоянно, или же включаться только в нужные промежутки времени. Если циркуляционный насос планируют включать только для подпитки системы отопления и небольшой корректировки давления, необязательно выбирать мощный производительный насос марки. Установленный у меня в подвале насос Wilo N. O. -25/4 (см. фото) включается раз в 3−5 месяца на 1−2 минуты для поднятия давления на 0,1−0,5 атм. Но опять же: в настенном газовом котле у меня уже есть встроенный насос, работающий постоянно. Поэтому следует учитывать все факторы.

Если у вас насос будет работать в паре с контуром естественной циркуляции , то нагрузка на насос может быть высокая. В таком случае, чем больше будет его производительность и напор, тем лучше. При неправильном выборе насос может просто не справляться с поставленной на него задачей - будет плохо «продавливать» систему , в результате батареи будут едва теплыми. И сам насос может перегреться и сгореть. Также не стоит ставить насос на 1 дюйм в 1,25 дюймовые трубы через переходники. В некоторых случаях он не сможет обеспечить нужного напора.

Еще один параметр насоса - его потребляемая электрическая мощность . Как правило, она невелика - от 50 до 200вт. Большое значение имеет только при постоянно включенном насосе.

Так ли важна марка насоса?

В продаже имеется много наименований насосов различных фирм. Практически все они имеют одинаковые характеристики. Различаются в основном степенью надежности и сроком службы.

Самые распространенные марки - Grundfos , Wilo , Wester, Wita, ELSOTHERM, Speroni. Также очень много различных подделок из Китая или явно китайских продуктов. Первые две марки из списка - самые надежные. Они отличаются великолепной надежностью и бесшумностью. Убедиться в их работе можно на слух только в непосредственной близости (5−10 см) или приложив к ним руку. Работают годами не требуя никакого внимания. Но они имеют один небольшой недостаток - высокую цену. Цена них примерно в 2 раза выше, чем на менее известные марки.

Остальные бренды считаются средними по соотношению цена/качество. Работают довольно хорошо, проблемы с ними возникают очень редко. Цены на них находятся в среднем диапазоне.

Совет: При правильном выборе насос будет работать не напрягаясь. Соответственно, сама система отопления будет отличаться надежной, полноценной работой и в вашем доме не будет перебоев с теплом.

О китайских изделиях же мнения владельцев постоянно сходятся: рано или поздно эти изделия начинают шуметь, разбалтывается ротор, или насосы попросту сгорают. Они могут поработать пару месяцев, а могут «дотянуть» пару лет. Цена на них, конечно, маленькая .

Какой вам выбрать? Сразу скажем - никогда не берите китайские помпы. Если вам не жалко переплачивать за бренд - берите Grundfos или Wilo. Не желаете переплачивать за марку - покупайте насос из средней ценовой категории.

В первую очередь, конечно же, циркуляционный насос должен соответствовать характеристикам котла , которые, в свою очередь, подбираются исходя их отапливаемой площади. Иначе при недостаточном потоке «крайние» батареи будут слишком холодными.

Приблизительная формула расчета нужной производительности проста: Q = 0,86 x P/dt . Здесь P - это тепловая мощность системы, а dt - дельта температур на выходе котла и в обратке. То есть, если мы используем котел на 40 киловатт и хотим обеспечить дельту в 20 градусов (обычно берется такое значение для нормальной работы), то нам в теории будет достаточно иметь производительность 1,72 кубометра в минуту. Тогда зачем мы привели в рейтинге куда более производительные насосы? Подождите, это еще не все.

При работе циркуляционный насос должен преодолевать гидравлическое сопротивление системы отопления. Обратите внимание, что важно именно оно, а не высота системы: обратка уравновешивает подачу, то есть при равном нолю сопротивлении насос фактически не нагружался бы прокачкой. Но в реальности сопротивление у труб и радиаторов будет иметься всегда. Грубый подсчет для двухтрубной системы дает требуемую высоту подъема, равную числу этажей, умноженному на коэффициент от 0,7 до 1,1, для коллекторно-лучевой он возрастает до 1,16-1,85. То есть, если мы отапливаем «двухтрубкой» два этажа, а котел стоит в подвале, то от насоса нужна высота подъема около 3,3 м. Опять меньше, чем у насосов в рейтинге.

Дело в том, что высота объема и производительность для насоса - это антагонисты: увеличение сопротивления неизбежно ограничивает производительность . Поэтому у каждого насоса в документации приводится график «высота-производительность» для каждой скорости. Так вот подходящий нам насос должен иметь такой график, чтобы точки нужной производительности и высоты подъема у него пересекались примерно посередине - такая «средняя точка» гарантирует нам, что насос не будет перегружаться. Это особенно важно в момент пуска, ведь мотору приходится раскручиваться сразу под нагрузкой. Соответственно, и предельные цифры производительности и высоты подъема у правильно подобранного насоса будут выше, чем те, что получатся из расчета.

Также учтите, что гликолевые теплоносители имеют повышенную в сравнении с водой вязкость, а графики приводятся именно для воды: на это тоже нужно сделать запас. При этом производитель должен прямо указывать в характеристиках насоса предельную концентрацию пропиленгликоля в теплоносителе.

Наконец, сам насос должен подходить по способу установки (не все могут работать и горизонтально, и вертикально), установочным размерам. Иначе уже собранное отопление придется переделывать.

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.

Отопительная система это важнейшая коммуникация в современном доме.

Климат в нашей стране таков, что минимум полгода она обеспечивает комфортную температуру в доме.

Поэтому необходимо внимательно подходить к её проектированию и работоспособности.

Целесообразность использования

При небольшом помещении работа отопительной системы может осуществляться самотеком. Плотность горячей воды ниже, поэтому циркуляция воды происходит под воздействием гравитации – вся холодная вода скапливается внизу, где она подогревается котлом.

Но в случае с большой квартирой или частным домом, такой способ плохо работает – скорость циркуляции снижается. Поэтому, при включении отопления, ближние радиаторы успевают полностью прогреться, в то время как дальние только начинают нагреваться.

При этом они не смогут работать в полную мощность, так как теплоноситель будет остывать раньше, чем успеет смениться.

Чтобы этого не допускать, скорость циркуляции увеличивают принудительно, устанавливая . Они позволяют существенно увеличить скорость течения воды в трубах и достигнуть своевременной смены теплоносителя.

Это позволяет увеличить теплоотдачу системы отопления, так как время движения от котла до радиатора существенно сократится, и скорость прогрева помещения увеличится. (Кстати, об установке циркуляционных насосов в системе отопления частного дома Вы можете прочитать ).

Технические критерии

Перед тем, как приступить к расчету мощности насоса, необходимо уточнить, какие критерии необходимо учесть:

1. Площадь помещений. За рубежом при расчете системы отопления используют значение в 100 Вт на кв.м. То есть, чтобы обогреть помещение в 20 кв м. необходимо 2 кВт тепла в час. В нашей стране цифры несколько отличаются: 1-2 этажные здания рассчитываются 173-177 Вт на кВ. м.
2. Разность температур. Нормальная разность температуры между входом в систему отопления и выходом считается 20 градусов. То есть на выходе из котла и на входе в систему, например, температура воды 80 градусов, а на входе в котел и на выходе из системы 60 градусов.
3. Плотность воды. Расчет производится в килограммах, а параметр насоса обычно в куб.м/ч, поэтому необходимо знать плотность воды при 80 градусах – 971,8 кг/куб.м.

Мощность

Зная все исходные данные, можно спокойно посчитать необходимую мощность насоса при помощи двух формул:

• G=(Q/1,16)*DT
• G=(3,6*Q)/(c*DT)

Первая формула используется зарубежными проектировщиками, вторая отечественными. Буквы означают следующие параметры:

Q – количество необходимой теплоты. Оно рассчитывается, исходя из площади обогреваемого помещения.

c – удельная теплоемкость. Для воды это значение равно 4,2 кДж/кг*С

DT – разность температур на входе и выходе в градусах.

Таким образом, для обогрева одноэтажного здания с площадью 70 кв м. необходим насос со следующим показателем:
G=(3,6*70*173)/(4,2*20)=519

Переводим это в куб. м/час получаем:
519/971,8=0,53 куб. м./час.

Для стабильной и надежной работы насоса необходимо иметь небольшой запас по мощности. Обычно это 10-15%, которые позволят обеспечить циркуляцию воды в случае небольшого количества отложений солей на должном уровне.

Поэтому минимальный показатель насоса для дома из нашего примера должен быть равен 0,65 куб. м/ч.

Скорость воды

Второй показатель, который необходимо рассчитать – это напор воды или скорость, с которой она будет проходить.

Для этого необходимо разбить всю систему отопления на отдельные участки и рассчитать их сопротивление.

В зависимости от конфигурации они принимают следующие значения:

1. Прямая труба. Сопротивление 1 м составляет 0,01 – 0, 015 Па. Соответственно, умножаем длину прямых участков без каких-либо элементов на это значение и получаем первое слагаемое.
2. Фитинги и различная арматура. Эти элементы увеличивают необходимый напор на 30%. То есть значение сопротивление в пределах 0, 013 – 0,02 Па. Умножаем это значение на количество фитингов и получаем второе слагаемое.
3. Каждый терморегулирующий вентиль увеличивает сопротивление на 70 процентов. Показатель соответственно составит 0,017 – 0,025 Па. Умножаем количество терморегулируемых кранов на сопротивление и получаем третье слагаемое.

Маркировка циркуляционного насоса. (Для увеличения нажмите)

После этого суммируем все участки и получаем конечную цифру. Для надежности, специалисты рекомендуют увеличить её на 20 – 30%, чтобы перекрыть неучтенные факторы. Именно это значение должен выдавать для нормального обмена воды на всех участках системы отопления.

Таким образом, при необходимо знать всего два параметра: напор и мощность. Зная их можно легко и просто подобрать подходящую модель.

При этом, если выбор стоит между более мощной моделью, но дорогой и менее мощной, но дешевой, спокойно берите дешевую. Расчет производится для пиковых нагрузок, которые возникают считанные разы при запуске системы, остальное время такой потребности нет.

Как установить дополнительный насос в систему отопления:

Системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя, обеспечивают быстрый и равномерный прогрев всех участков водяного контура, независимо от удаленности от водогрейного агрегата.

В современные котлы, известных европейских брендов, уже установлен циркуляционный модуль. Для модификации старых систем отопления и подключения к энергонезависимому отопительному оборудованию, понадобится циркуляционный насос для отопления частного дома.

Для чего нужен насос в системе отопления

Циркуляционные насосы для отопления частных домов, предназначены для создания принудительного движения теплоносителя в водяном контуре. После установки оборудования, естественная циркуляция жидкости в системе становится невозможной, насосы будут работать в постоянном режиме. По этой причине, к циркуляционному оборудованию предъявляют высокие требования относительно:

1. Производительности.
2. Шумоизоляции.
3. Надежности.
4. Длительного срока эксплуатации.

Циркуляционный насос нужен для «водяных полов», а также двух- и однотрубных систем отопления. В больших зданиях используется для систем ГВС.

Как показывает практика, если установить станцию в любую систему с естественной циркуляцией теплоносителя, увеличивается эффективность обогрева и равномерное прогревание по всей длине водяного контура.

Единственный минус такого решения, это зависимость работы насосного оборудования от электричества, но проблема, как правило, решается подключением источника бесперебойного питания.

Установка насоса в систему отопления частного дома оправдана как при создании новой, так и при модификации уже существующей системы отопления.

Принцип действия циркуляционного насоса

Работа циркуляционных насосов увеличивает энергоэффективность системы отопления на 40-50%. Принцип действия устройств, независимо от типа и конструкции, заключается в следующем:

• Жидкость поступает в полость, выполненную в виде ракушки.
• Внутри корпуса расположено рабочее колесо, маховик, создающий давление.
• Увеличивается скорость теплоносителя и посредством центробежной силы, жидкость отводится в спиральный канал, подключенный к водяному контуру.
• Теплоноситель поступает в водяной отопительный контур с заданной скоростью. Благодаря закручиванию водяных потоков, снижается гидравлическое сопротивление при циркуляции жидкости.

Принцип работы системы отопления с циркуляционным насосом отличается от контуров с естественной циркуляцией, тем, что движение жидкости осуществляется принудительно. На эффективность обогрева не влияет соблюдение уклонов, количество установленных радиаторов, а также диаметр труб.

Работа циркуляционных насосов может несколько отличаться, в зависимости от типа конструкции, но принцип действия остается неизменным. Производители предлагают более сотни моделей оборудования, с различными параметрами производительности и управления. По характеристикам насосов можно разделить станции на несколько групп:

• По типу ротора – для усиления циркуляции теплоносителя, можно применять модели с сухим и мокрым ротором. Конструкции отличаются по расположению рабочего колеса и движущихся механизмов в корпусе.
  Так, в моделях с сухим ротором, с жидкостью теплоносителя соприкасается исключительно маховик, создающий давление. «Сухие» модели имеют высокую производительность, но имеют несколько недостатков: создается высокий уровень шумов от работы насоса, требуется регулярное обслуживание.
  Для бытового применения лучше использовать модули с мокрым ротором. Все движущиеся части, включая подшипники, полностью помещены в среду теплоносителя, служащего смазкой для деталей, на которые приходится наибольшая нагрузка. Срок службы водяного насоса «мокрого» типа в системе отопления, составляет не менее 7 лет. Необходимость в обслуживании отсутствует.
• По типу управления – традиционная модель насосного оборудования, чаще всего устанавливаемая в бытовых помещениях небольшой площади, имеет механический регулятор с тремя фиксированными скоростями. Регулировать температуру в доме с помощью циркуляционного насоса механического типа, достаточно неудобно. Модули отличает большой расход электроэнергии.
  Оптимальный насос имеет электронный блок управления. В корпус встроен комнатный термостат. Автоматика самостоятельно анализирует температурные показатели в помещении, автоматически изменяя выбранный режим. Расход электроэнергии при этом сокращается в 2-3 раза.

Существуют и другие параметры, отличающие циркуляционное оборудование. Но для выбора подходящей модели, достаточно будет знать о перечисленных выше нюансах.

Как выбрать насос для системы отопления

Подбор насоса для отопительной системы, начинают с анализа параметров помещения и установленного водогрейного оборудования. Дополнительно определяют, какие функции, помимо увеличения скорости теплоносителя, должен выполнять установленный модуль.

Существует несколько типов циркуляционных насосов, предлагаемых различными производителями. При выборе следует ориентироваться на качество и надежность продукции, а также на параметры производительности.

При выборе циркуляционного насоса для отопления частного дома, учитывают следующие моменты:

1. Мощность.
2. Компания, выпускающая оборудование.
3. Функциональные возможности.

Как рассчитать мощность циркуляционного насоса

Точный подбор по площади дома, делают только после проведения теплотехнического аудита помещения и системы отопления. Зачастую, процедура стоит дорого, ее проводят для промышленных объектов и многоквартирных домов. Для бытовых зданий, относительно небольшой площади, существует методика расчета насоса без формул.

Самостоятельно подобрать мощность циркуляционного насоса можно следующим образом:

• По производительности котла. Расчет циркуляционного насоса для системы отопления частного дома выполняют, принимая во внимание, что 1 кВт мощности водогрейного оборудования соответствует коэффициенту пропускной способности равной 1 л/мин. Соответственно, для котла на 25 кВт, потребуется установить насос с показателем от 1500 л/час.
• Расчет напора циркуляционного насоса системы отопления. В технической документации указывается параметр напора в метрах водяного столба. По данному параметру можно определить длину водяного контура и подсчитать необходимое количество насосов в системе.
  Считается, что для 10 п.м. трубопровода, необходимо 0,6 м напора водяного столба. Оптимальный выбор насоса для 1 этажного дома - это стандартные модели с 6 м. в. ст. Станции подойдут для помещений с трубопроводом до 100 п.м.
  Если напора недостаточно, устанавливают второй насос или подбирают более мощную модель. Этот же принцип расчетов используют при выборе насоса для 2-х этажного дома.

Какой фирмы циркуляционный насос выбрать

Стоимость циркуляционного насоса, производительность, время эксплуатации, напрямую зависят от завода - изготовителя техники. Ориентироваться только на цену неправильно. Выбирая модель, не лишним будет узнать об отзывах потребителей, относительно качества, технических и промышленных характеристиках.

Судя по количеству продаж, лучшие циркуляционные насосы предлагают следующие компании:

• – крупнейший мировой производитель насосного оборудования. По недавним подсчетам около 50% всей продаваемой продукции принадлежит этому бренду. Модели Grundfos отличает высокая надежность и производительность. Компания разработала и внедрила несколько энергосберегающих технологий. Немецкие насосы гарантированно проработают не менее 10 лет.
• – еще один лидер в производстве циркуляционного оборудования. Немецкая компания, на данный момент имеет заводы, расположенные в нескольких странах, что, впрочем, не отражается на качестве продукции. В ассортименте Wilo предлагаются бытовые и промышленные станции, а также модели с электронным управлением.
• – итальянская компания, имеющая многолетний опыт работы в сфере производства циркуляционного оборудования. Начиная с 2002г, на базе заводов компании был усовершенствован принцип работы насосов DAB, что привело к увеличению надежности и производительности оборудования, а также уменьшен шум.
• UNIPUMP – российский конкурент известных зарубежных брендов. Оборудование изготавливается компанией «Саблайн Сервис». В ассортименте продукции представлены погружные и поверхностные насосы. Главным достоинством UNIPUMP, считается небольшая стоимость оборудования и полная адаптация к условиям отечественной эксплуатации.
• Oasis – модель, которую часто предлагают как российский продукт, на самом деле родом из Китая. Имеет заводскую сборку и качество. Стоимость, даже по сравнению с российскими аналогами, приблизительно на 30% дешевле, что и объясняет высокую популярность бренда. Модели Oasis гарантировано проработают весь срок эксплуатации. Оборудование уступает по производительности и теплотехническим характеристикам предыдущим производителям.
• Wester – еще один бренд, который пропагандируют как английский, на самом деле принадлежит группе компаний «Импульс». Достаточно надежные модели для систем отопления и ГВС. Насосы Wester подходят для бытового и промышленного применения, единственным минусом является ограниченный ассортимент выпускаемой продукции.

На какие функциональные возможности стоит обращать внимание

При выборе подходящей модели, надо обратить внимание на еще несколько моментов:

• Управление насосом – наиболее удобные и экономичные насосы с автоматическим включением и выключением. Автоматика подключена к комнатному термостату. Давление и скорость циркуляции теплоносителя регулируется автоматически. Насос с электронным управлением уже укомплектован датчиком температуры, вмонтированным в корпус. Станции с механическим переключением режимов работы стоят дешевле. Интенсивность работы выбирается вручную.
• Удаление воздуха и сброс давления – дополнительным бонусом будет наличие встроенного воздухоотводчика, а также функции, препятствующей запуску двигателя на холостом ходу. Некоторые модели дополнительно укомплектовываются клапаном сброса давления. При отключении электроэнергии, теплоноситель быстро нагревается до точки закипания. Клапан предотвращает возникновение аварийных ситуаций.

Применение циркуляционных насосов с электронным блоком управления, наиболее оправдано в системах отопления двухэтажных жилых домов, а также при одновременном подключении нескольких водяных контуров.

Как правильно поставить насос на отопление

Подробная схема установки насоса прилагается в инструкции по эксплуатации. Грамотный монтаж начинается с тщательного изучения рекомендаций производителя.

Подключение насоса в систему отопления своими руками возможно, только при наличии специального оборудования и технических навыков. Любые нарушения приводят к отказу в гарантийном обслуживании, снижению производительности и уменьшению сроков эксплуатации.

• Монтаж закрытой системы отопления дома с использованием циркуляционных насосов осуществляется с обязательным подключением резервного электропитания. Минимальное время автономного электроснабжения не менее 4-6 часов.
• Одно- и двухтрубная система отопления с циркуляционным насосом требует установки байпаса. При отключении электричества, принудительное движение жидкости в системе заменяется естественным. Системы с комбинированной циркуляцией теплоносителя, это хорошее решение при частых отключениях электроснабжения здания.
• Включать прибор на холостом ходу, в системе, незаполненной теплоносителем, запрещается. Чтобы проверить работоспособность электронасоса в системе отопления, водяной контур предварительно заполняют жидкостью. После включают насос. Если станция подобрана правильно, поверхность радиаторов будет нагреваться равномерно, независимо от их отдаленности от нагревательного прибора.
• Оптимальный диаметр труб указан в технической документации. Сужение сечения водяного контура уменьшает производительность насоса.
• Подключение к электросети выполняется посредством специальных клеммных соединений. Необходимость в подключении стабилизатора отсутствует. Одновременно монтируют автономное электроснабжение циркуляционного насоса. Читайте , относительно выбора ИБП.
• Модели с мокрым ротором монтируются исключительно в вертикальном положении.
• Перед насосом устанавливают фильтр грубой очистки.
• Для проведения ремонтных работ, место установки насоса в систему делают доступным.

Если длина водяного контура превышает указанную производительность, систему отопления делают с двумя циркуляционными насосами. Дополнительную станцию устанавливают на подаче теплоносителя, приблизительно посередине водяного контура.

Где поставить насос на отопление

Место установки насоса в системе отопления определяется индивидуально, в каждом отдельном случае. На расположение влияет:

1. Тип системы отопления.
2. Количество контуров.

На двух и однотрубные системы отопления, насосы устанавливают сразу после расширительного бака. Суть заключается в том, чтобы станция не качала воду в емкость. Двух- и однотрубные системы с циркуляционным насосом обязательно оснащаются байпасом. Конструкцию монтируют непосредственно перед котлом, на обратном трубопроводе.

Отопительная система с нижней разводкой имеет огромное преимущество – возможность поэтапного добавления радиаторов и установки дополнительного циркуляционного оборудования. Решение об установке системы с нижней подачей теплоносителя, часто принимают при монтаже водяного контура в многоэтажном здании.

Система отопления с верхней разводкой обычно не обязательно оснащается циркуляционным оборудованием. Конструкция предназначена для естественного движения теплоносителя. Схема собирается так, чтобы подающая труба находилась как можно выше над радиаторами, а обратка ниже их. К трубопроводу с верхней разводкой насос подключают в любом месте контура, сразу после расширительного бачка.

Монтаж автономного отопления с циркуляционным насосом в одно- или двухэтажном доме, с одновременным подключением теплых полов, осуществляется посредством установки нагнетающего оборудования на каждую систему отопления отдельно (исключение составляют модели с двумя электродвигателями). Станция на теплые полы ставится в специальный смесительный узел. Монтаж выполняется по стрелкам, выгравированным на корпусе насоса и рамке.

Способы установки насосов определяются индивидуально, в зависимости от выбранной системы отопления и других факторов.

Какую скорость циркуляционного насоса выбрать

При условии правильного расчета производительности, грамотного соединения радиаторов и монтажа системы отопления, в большинстве случаев можно установить минимальную скорость насоса. В таком режиме потребляется меньше электроэнергии, механические части подвергаются меньшему износу.

Насос должен работать в режиме, максимально соответствующему параметрам системы отопления и производительности котла. Проверить настройки можно следующим образом:

• Каждый насос имеет шумоизоляцию. Во время работы, сам модуль издает небольшой шум, сравнимый с тихим гудением. Но, при переключении на большую скорость, завихрения водяных потоков, при прохождении через водяной контур, создают неприятные звуки. Рекомендуемая скорость 1-2 положение переключателя.
  Третий скоростной режим используется кратковременно, чтобы продавить воздушные пробки при заполнении теплоносителем системы отопления.
• Равномерный обогрев. Добавить скорость требуется в тех случаях, когда перепад температуры нагрева радиаторов, установленных в начале и конце водяного контура больше 1-2°С.

Насосы, с установленным электронным управлением, автоматически выбирают скорость теплоносителя, ориентируясь на температуру подачи и обратки, а также интенсивность прогрева помещения. Для выбора оптимального рабочего режима, требуется просто нажать клавишу пуск.

После установки циркуляционного насоса в систему отопления индивидуального дома, экономическая эффективность увеличивается на 30-40%. Такие показатели делают установку оборудования не только рекомендуемой, но скорее обязательной мерой.