Подобрать насос для отопления. Отличия и особенности работы насосов разных типов. Расчет параметров насоса.

Только очень небольшое количество отопительных контуров способно эффективно функционировать с естественной (гравитационной) циркуляцией теплоносителя. Как правило, это одноконтурные системы, отапливающие незначительные по площади помещения или одноэтажные дома с расположением котла в нижней точке контура. Во всех остальных случаях без установки одного или нескольких циркуляционных насосов, в зависимости от количества контуров, обойтись невозможно. Ниже разберем, как подобрать циркуляционный насос для системы отопления.

Циркуляционный насос PRORAB 8860 (сделано в Китае). Мощность - 93 Вт, производительность – 52 л/мин, максимальная высота подъема – 6 м.

Назначение и главная функция циркуляционного насоса в отопительных системах заключается в равномерном распределении теплоносителя по отопительным приборам, смонтированным в контуре отопления. Его мощность должна быть выбрана таким образом, чтобы обеспечивалась способность к перекачиванию объема теплоносителя достаточного для обогрева отапливаемых контуром помещений.

Виды насосов

В отопительных контурах используют два вида циркуляционных насосов: с сухим и мокрым ротором. В «сухих» насосах с водой или другой жидкостью, используемой в качестве теплоносителя, контактирует только крыльчатка, а ротор отделен от жидкости системой уплотнительных колец. Для этого типа агрегатов характерны:

• высокий КПД – до 80 и более процентов, а, следовательно, и экономное расходование электроэнергии;
• необходимость регулярного межсезонного обслуживания уплотнений;
• повышенная шумность при работе;
• небольшой срок эксплуатации – около 3 лет.

Устанавливаются в крупных отопительных сетях, где требуется высокая мощность, а ни шумы, ни необходимость в частом обслуживании препятствием для нормальной эксплуатации не являются.

Grundfos UPS 32-80 180.

Насосы с мокрым ротором , конструктивно выполнены так, что изолирован только статор и другие элементы электродвигателя. Ротор и крыльчатка соприкасаются (омываются) с теплоносителем, который одновременно выступает в качестве смазывающей жидкости. Основные свойства этого типа насосов:

• КПД – около 50%;
• надежны;
• нет необходимости в обслуживания в течение всего периода эксплуатации;
• малошумные;
• наличие ступенчатой регулировки мощности;
• срок эксплуатации до 10 лет.

Подходят для установки и устанавливаются в большинстве отопительных систем частных домов, коттеджей и отдельно стоящих небольших зданий. Учитывая небольшую мощность насосов, низким КПД и повышенным расходом электроэнергии можно пренебречь. Эти недостатки нивелируются их эксплуатационными удобствами.

Таким образом, для частного жилья выбираем агрегаты «мокрого» типа, а для использования в крупных ЦСО «сухого».

Как подобрать циркуляционный насос для системы отопления по характеристикам

Для расчета технических данных агрегата нам потребуется знание нескольких параметров.

Насос отопительный тип NO 25/6.

Объем теплоносителя определенной температуры, который необходимо перекачивать в единицу времени по магистралям контура или контуров отопления – то есть тепловую мощность насоса. На этот параметр влияет и строительный материал, из которого возведен дом, и характеристики котла, и схема системы. Однако для приблизительного расчета можно взять стандартное значение – 100 Вт на каждый метр отапливаемого помещения. Формула для расчета будет выглядеть так:

G = Q/(1,16 х D)

где Q – необходимое количество тепла в ваттах, «1.16» — теплоемкость воды, D – разница в температуре теплоносителя на входе в контур отопления и на выходе из него. Для стандартных систем отопления с помощью радиаторов это значение 20 градусов, для «низких» конвекторов – 10, а для систем типа «теплый пол» — 5.

Результат, вычисленный по этой формуле, будет в кг/час. Учитывая, что в паспортных данных насосов их производительность указана в кубометрах в час, эту цифру потребуется пересчитать. Получившееся число необходимо разделить на плотность воды или другого теплоносителя при средней его температуре.

Например. Для отопления помещения площадью 100 м², со стандартными отопительными приборами и температурой воды 70°C потребуется насос производительностью около 0.44 м куб./час.

Условия работы. Сюда входит сопротивление магистралей контура отопления со всеми изгибами, фитингами, запорной арматурой и другими элементами, параметры теплоносителя – его плотность и температура. Все это необходимо для подбора циркуляционного насоса для системы отопления по создаваемому напору.

Вычисление производится по сложной формуле, где необходимы паспортные значения сопротивлений каждого вентиля, задвижки или фитинга. Бывает, что производители эти данные просто не указывают. Но обычно достаточно произвести упрощенный расчет по следующей формуле:

• R – сопротивление потоку жидкости прямой трубы (0.015 атм. на метр);
• L – длина магистралей контура отопления;
• Z – коэффициент, учитывающий все изгибы, запорную арматуру и фитинги – обычно его берут равным 1.3.

После расчета по этой формуле для того же помещения в 100 м² нам потребуется насос, способный создать напор около 0.9 атм. Однако рекомендуется подбирать циркуляционный насос, имеющий хотя бы 10% запаса по мощности. Поэтому в нашем варианте подойдет насос с производительностью 0.5 м куб./час с напором 1 атм.

Циркуляционный насос PRORAB 8860.

Другие параметры, влияющие на выбор циркуляционного насоса

Скорость циркуляции теплоносителя. Предпочтительнее выбрать модель с несколькими режимами работы, это увеличит гибкость регулировки режимов (пусть даже и ручной) при изменении температуры наружного воздуха. Еще один нюанс – максимальная скорость потока жидкости, циркулирующей по трубопроводам и приборам отопления не должна быть больше 1.5-1.6 м/сек. Это та скорость, при которой система отопления еще работает бесшумно.

Диаметр труб. Трубы небольшого диаметра оказывают максимальную нагрузку на насос. Соответственно и более надежным должно быть оборудование, а это влияет и на его стоимость. Бренд стоит дорого.

Напорная характеристика. В паспорте на агрегат есть график зависимости производительности от напора насоса. Выбирать следует такой циркуляционный насос, где вычисленные параметры находятся ближе к середине этой кривой.

Насос отопительный тип NO 25/4.

Температура теплоносителя и максимальное давление. Лучше если максимальная рабочая температура по паспорту будет составлять 110°C или выше. Это гарантирует нормальную работу в любых системах. Что касается давления, то в отопительных контурах домов и коттеджей оно редко превышает 3-4 атм.

Продлит срок эксплуатации и электронная защита от перегрева и сухого хода. Последнее особенно актуально для насосов второго типа – с мокрым ротором.

Системы отопления с принудительной циркуляцией пользуются все большей популярностью у владельцев загородных домов. Ранее мы уже говорили о – главного элемента такой отопительной системы, сегодня речь пойдет о том, как правильно его выбрать.

Из чего состоят циркуляционные насосы, их разновидности

Все подобные насосы состоят из следующих компонентов:

• корпуса , на котором устанавливается «улитка»;
• контурных труб , крепящихся к «улитке»;
• электрического двигателя , на котором есть клеммы для подключения к сети;
• ротора – вращающегося элемента конструкции (с одной стороны ротор засасывает теплоноситель, после чего нагнетает его в контурные трубы, в итоге на выходе насоса образуется необходимое давление).

Использование циркуляционного насоса избавляет от целого ряда проблем. Так, если при естественной циркуляции вода в последнем радиаторе холодная, а в близлежащих – немного теплая, то при обратном поступлении теплоноситель с низкой температурой заставляет котел работать интенсивнее, порой даже на пике его возможностей. Более того, если при проектировании отопительной системы были допущены ошибки, то разница в температуре будет еще заметнее.

Преимущества использования циркуляционных насосов

1. Существенно снижаются требования касаемо уклона труб контура.
2. Все пробки, причиной которых является температурная разница, устраняются.
3. Помещение обогревается равномерно, поскольку теплоноситель будет одинаково теплым во всех элементах системы.
4. Стабилизируется работа котла.
5. Диаметр трубопровода может быть меньшим.

Виды насосов

Учитывая конструктивные особенности, циркуляционные насосы были разделены на две большие группы – с сухими и мокрым ротором.

Сухие циркуляционные насосы отличаются тем, что ротор в этом случае при эксплуатации не соприкасается с жидкостью – теплоносителем системы. Такие устройства изолируются специальным кольцом, для них характерен достаточно высокий КПД (порядка 80-85%), а также невысокий уровень шума при работе. Сухие насосы имеют большие габариты, нежели их «родственники» мокрого типа, а для установки требуется особая подводка труб контура.

Насосы циркуляционные сухого типа устанавливаются преимущественно в отдельно стоящих котельных, обслуживающих пару-тройку домов или же один объект промышленного типа. Устройства с сухим ротором требуют регулярного техобслуживания.

В отличие от них, мокрые насосы годами работают без какого-либо обслуживания. Ротор в них контактирует с теплоносителем, изолируется лишь стартер – неподвижный элемент электрического двигателя. Преимущество таких насосов в том, что теплоноситель является одновременно и смазкой для ротора, что и является главным «секретом» долговечности и отсутствия шума при работе. Несмотря на низкий КПД (зачастую не более 60 %), они удобны и компактны, благодаря чему столь распространенно используются в бытовых отопительных системах.

Кроме того, по способу подсоединения электродвигателя, циркуляционные насосы делятся на :

• насосы с муфтовым соединением;
• насосы с фланцевым соединением.

Обратите внимание! Если все патрубки прибора (то есть, напорный и всасывающий) располагаются на одной оси, то такое исполнение является прямоточным. Это значит, что насос можно врезать непосредственно в линию, используя для крепления специальную раму.

Промышленные циркуляционные насосы несколько отличаются от бытовых.

Мы ознакомились с конструктивными особенностями насосов и их разновидностями, но спешить в магазин за покупкой еще рано. Следует еще определиться с параметрами, на которые нужно обращать внимание при выборе той или иной модели.

Маркировка

Первое, что мы должны увидеть, взяв в руки понравившуюся модель – это маркировку, которая будет находиться под названием. Это может быть, к примеру, 32-50. Первое число здесь –размеры подсоединения, 32 мм или 1,25 дюйма. Зачастую насосы комплектуются гайками необходимых размеров, дающими возможность быстро его собрать/разобрать.

Второе число – это высота подъема насоса. В нашем случае это 5 м водяного столба или 0,5 атмосферы. Существуют насосы, созданные для большей или меньшей высоты.

Кроме того, на корпусе должна быть табличка, в которой указывается, какая максимальная нагрузка должна быть и при каких параметрах. Под параметрами подразумевается производительность – для ее регулировки в насосе предусмотрены три положения. Это и есть второй критерий выбора насоса.

Производительность

Все требования к циркуляционному насосу тесно связаны между собой. Под производительностью подразумевается объем теплоносителя, перегоняемого насосом при минимальной нагрузке на него. Чем выше производительность, тем качественнее модель.

Для того чтобы узнать необходимую производительность, мы воспользуемся популярной формулой:

N/(Т 2 -Т 1) = Q, где

• Т 1 – температура теплоносителя в обратном трубопроводе;
• Т 2 – его температура в подающем трубопроводе;
• N – средняя мощность котла отопления;
• Q – производительность, которую нам нужно вычислить.

Среднее значение температуры воды в «обратке» (Т 1) берем 65–70°С, в то время как температура в подающем трубопроводе (Т 2) составит примерно 95°С. Так мы приблизительно сможем подобрать требуемые параметры на насоса. Считается, что на каждые 10 м трубопровода нужно 0,6 м напора , или высоты подъема насоса .

Помимо того, есть и уже готовые тепловые нормативы. Согласно им, для каждых 10 м² отапливаемой площади необходим всего 1 кВт мощности. И если, к примеру, мощность одной радиаторной батареи составит 200 Вт, то для 10 м² понадобится пять секций. Но данное количество секций относительно, поскольку в большинстве случаев их количество большее, «с запасом». Поэтому нам нужно принять во внимание факт, что циркуляционный насос обязан справиться с подводом теплоносителя к каждому радиатору в доме .

Необходимая мощность

Электрическая мощность, необходимая для работы насоса – это очередной параметр, на который стоит обращать внимание при покупке. Зачастую такая мощность незначительна – не более 200 Вт. Она имеет значение лишь в тех случаях, когда планируется перманентное использование насоса.

Как внешние факторы влияют на работоспособность?

Помимо указанных параметров, при покупке нам нужно принимать во внимание и влияние внешних факторов на работу насоса, которые, безусловно, имеют место быть. В первую очередь — это температура окружающей среды, от нее зависит количество тепловой энергии, необходимой для обогрева дома и мощность устройства. Порой окружающая среда влияет и на сам насос: если он «замерзнет», то работать будет несколько хуже, чем, если бы он был «разогретым».

Обратите внимание! Если циркуляционный насос будет выбран неправильно, то он может не справляться с нагрузкой и перегреваться. Поэтому перед покупкой мы дополнительно изучаем технические характеристики отопительной системы.

Также мощность насоса зависит от диаметра трубопровода – чем он больше, тем мощнее потребуется устройство. Более того, если в качестве теплоносителя используется не вода, а антифриз, то циркуляционный насос должен быть более мощным, ведь вязкость антифриза другая. Хорошо, что ассортимент насосов сегодня достаточно широк и позволяет подобрать устройство буквально для каждой системы отопления.

Для того чтобы устройство справлялось с нагрузкой, мы должны знать, будет ли оно постоянно работать. Если это не так и насос будет включаться лишь в качестве подпитки основной системы (или для коррекции давления), то высокая его мощность не является обязательным условием . Разумеется, если речь идет о врезании в контур с естественной вентиляцией, то на долю насоса выпадут высокие нагрузки. Тогда при выборе мы должны руководствоваться правилом «чем мощнее, тем лучше». Если мощности насоса не хватит, то радиаторы будут едва теплыми, а сам прибор может попросту сгореть.

Важный момент! Если насос рассчитан на трубопровод с диаметром 1 дюйм, то не стоит устанавливать его в трубы большего диаметра, пусть и со специальными переходниками. Нередко это ослабляет напор воды.

О важности бренда

Наименований циркуляционных насосов есть великое множество, но это не мешает всем им иметь практически идентичные характеристики. А если существенные отличия имеются, то касаются они преимущественно надежности и срока эксплуатации.

Самыми популярными брендами сегодня являются Grundfos, Speroni, Wilo, ELSO-THERM и Wester. Помимо них, встречается масса откровенных китайских подделок и не только (имеются в виду «настоящие» китайские товары). Указанные нами бренды считаются потребителями самыми качественными и надежными. Циркуляционные насосы от известных производителей практически бесшумны. Убедиться в том, что устройство работает, можно, лишь прикоснувшись к нему, либо на слух, но с расстояния в несколько сантиметров. Они долговечны и могут прослужить вам многие годы, но имеют существенный недостаток – высокую стоимость (она практически вдвое больше, чем у менее популярных моделей).

Другие марки являются средним вариантом. Они неплохо работают, цены на них не кусаются, поломки случаются нечасто.

О насосах из Китая мнения всех покупателей сходятся: устройства рано или поздно начинают издавать шум, ротор начинает «гулять». Срок их эксплуатации порой достигает нескольких лет, но в большинстве случаев не превышает нескольких месяцев. Стоят они, естественно, недорого.

Что же выбрать?

Ответ очевиден – что угодно, кроме китайских насосов. Если средства позволяют, то покупайте изделия известных фирм, если нет, то вполне подойдут и насосы средней ценовой категории.

Видео – Как правильно выбрать циркуляционный насос?

Часто задаваемые вопросы

1. Будут ли шуметь трубы при использовании насоса?

В трубах может шуметь лишь в том случае, если неправильно выбрано устройство или в магистрали скопился воздух. Для удаления воздуха делаем следующее:

• заполняем водой всю систему;
• удаляем воздух, используя для этого клапаны на радиаторах – «воздушки»;
• запускаем котел отопления и насос;
• ждем некоторое время, после чего еще раз удаляем воздух;
• проверяем давление, заполняем контур водой;
• запускаем насос и регулируем его (если его вообще можно регулировать).

2. Можно ли для водоснабжения использовать насос высокого давления?

Однозначно — нет! Пусть они (насосы) и выглядят практически одинаково, но в водоснабжении насосное оборудование используется исключительно для того, чтобы поддерживать нужное давление, если его по той или иной причине недостаточно.

3. Из чего делают насосы?

Некоторые детали (вал, шариковые подшипники) современных насосов изготавливают из керамики. Это не только обеспечивает бесшумную работу, но и значительно увеличивает срок эксплуатации.

4. Есть ли насосы для горячего водоснабжения?

Да, такие существуют. Это, к примеру, циркуляционный насос GRUNDFOS Comfort UP, благодаря которому не нужно ждать, когда из крана начнет течь горячая вода. Разумеется, его использование увеличит расход электроэнергии и самой воды.

5. Сколько энергии потребляют насосы?

В большинстве случаев циркуляционные насосы – крайне экономичные приборы, которые потребляют энергии столько же, сколько обычная лампочка. Недавно все производители насосов «договорились» о присвоении изделиям ярлыков, уведомляющих об их «прожорливости», как в случае с бытовой техникой. Была разработана классификация, согласно которой устройствам А-класса, например, нужно не более 6 Вт.

Обратите внимание! Более экономичными являются именно регулируемые насосы!

6. Насколько часто нужно менять циркуляционные насосы?

Если насос качественный, то он прослужит порядка десяти лет. Хотя, как мы уже говорили, немало зависит и от самой фирмы-производителя. Дабы ваш прибор послужил дольше, придерживайтесь всех рекомендаций касаемо эксплуатации: правильно подберите модель и устанавливайте ее, избегайте завоздушивания магистрали, в качестве теплоносителя используйте лишь специально очищенную воду.

Хорошо продуманное и сконструированное отопление позволяет экономично использовать энергетический ресурс и эффективно обогревать помещение. Важную роль в этом процессе играет циркуляционный насос. Но ввиду разнообразия зданий, имеющих индивидуальную площадь, высоту потолков, количество этажей и выполненных из различных материалов, не каждое устройство будет хорошо справляться со своей задачей.

Как выбрать насос для отопления, учитывая специфику помещения? Какие еще факторы влияют на выбор?

Основные виды и характеристики

Насосное оборудование, устанавливаемое в отопительные системы, бывает двух видов :

• С мокрым ротором . Это подразумевает прямой контакт теплоносителя с элементами устройства. За счет такого свойства обеспечивается смазка ротора и крыльчатки, а также выполняется охлаждение деталей. Насосы мокрого типа чаще устанавливают в частных домах и квартирах , потому что они экономны, издают меньше шума и компактны по размеру . Поскольку они более удобны при монтаже, на крупных объектах, домах в несколько этажей с системой теплых полов устанавливают по два или три насоса параллельно, которые могут работать как вместе, так и поочередно. Оборудование отличается длительным сроком работы и отсутствием необходимости в обслуживании.
• С сухим ротором . В такой конструкции контакт теплоносителя и ротора исключается. Две камеры герметичны благодаря специальным уплотнителям. Детали, обеспечивающие циркуляцию, смазываются отдельно. Такие насосы более производительны, но и издают больше шума , поэтому их установку лучше выполнять в отдельных помещениях рядом с котлом . Оборудование больше подходит для интеграции в системы обогрева промышленных предприятий, торговых центров и крышных котелен .
  

  Раз в три года необходима ревизия устройства со смазкой деталей.

Значения на оборудовании

При выборе циркуляционного насоса следует обращать внимание на важные параметры :

• Максимальная высота водяного столба . Данная величина показывает до какого уровня способно повышать давление устройство . Например, показатель «3 м» не подойдет для двухэтажного дома.

Выбор с учетом мощности отопления

Ключевым фактором в выборе насоса отопления является необходимая мощность для обогрева помещения. Это значение рассчитывается исходя из площади здания. В Европе принято на один квадратный метр начислять 100 Вт тепловой энергии для комфортного внутреннего климата. Это применимо к загородным особнякам и частным домам. В зданиях с большим количеством квартир этот показатель равен 70 Вт. Если же термоизоляция помещения выполнена с дополнительным слоем, значение можно снизить до 50 Вт.

Для районов с холодными зимами, где температура опускается ниже –25°C, в частных домах рекомендуется отводить по 175 Вт тепловой энергии на метр. Здания с большим количеством квартир в такой местности будут иметь расчетное значение 101 Вт. Расчет происходит по формуле ниже:

Q = 0,86R / Tf – Tr , где:

• Q - показатель расхода кубических метров в час;
• R - количество тепловой энергии с учетом площади;
• Tf - температура на выходе из котла;
• Tr - температура на входе в котел.

Обеспечение нужного давления

Циркуляционный насос должен быть в состоянии полноценно прокачивать нужный объем теплоносителя по системе. Для этого необходим соответствующий напор. Расчет этой функции происходит так:

напор = (F + R x L) / p x g (m) , где:

• F - сопротивление запорной арматуры (фитинга);
• L - длина системы;
• р - плотность теплоносителя;
• R - гидросопротивление в трубе;
• g - ускорение свободного падения.

Данные величины доступны в Интернете или документации изделий. Допускается небольшое округление значений для простоты расчета.

Схематически систему отопления можно представить в таком виде:

Ниже приведена одна их схем подключения насоса.

В частном доме из трех-четырех комнат система отопления имеет похожие показатели:

• Сопротивление трубопровода в диапазоне 105–150 Па/м;
• В каждом элементе фитинга (переходная муфта, уголок, и т.д.) происходит 30% потери напора от основного сопротивления;
• Кран для терморегулировки дает 70%;
• Смесители системы добавляют до 20% потерь.

Важно учесть и сопротивление самого котла, которое обязательно указано в паспорте. Некоторые варианты которых, представлены ниже.

Выполнив расчет по формуле с применением всех значений, можно увидеть оптимальную величину напора для конкретного помещения.

Дополнительные факторы

При выборе насоса для интеграции в систему отопления и улучшения циркуляции стоит подумать о временной занятости устройства:

1. Если отопительный контур небольшой, то насос можно включать только в морозы для быстрого прогрева здания. В таком случае стоит приобрести недорогую модель малой мощности, которая будет выполнять лишь вспомогательную функцию.
2. Если же площадь системы трубопровода велика и циркуляция теплоносителя без насоса слишком медленна, то такое перекачивающее оборудование будет работать постоянно и должно иметь соответствующую мощность.

Большинство насосов имеют три скорости вращения ротора , что удобно ввиду меняющейся температуры в течении дня или недели. Чем выше скорость, тем быстрее тепло разносится по системе. Многие отмечают удобство автоматического регулятора скорости, не требующего человеческого контроля. На изображении ниже он красного цвета.

Зная вышеуказанные факторы и выполнив необходимые расчеты, даже малознакомый с подобным оборудованием пользователь сможет определиться с выбором насоса для отопления.

Видео по теме

Функционирование современных систем отопления, в которых используется принудительное движение теплоносителя по контурам отопления было бы невозможно без циркуляционного насоса.

Именно это устройство обеспечивает движение теплоносителя по магистралям системы отопления, системы теплый пол, системы рециркуляции ГВС. В сложных многоконтурных системах домов большой площади и этажности таких насосов может быть несколько.

Эффективная теплоотдача системы отопления напрямую зависит от соответствия параметров циркуляционного насоса параметрам системы в целом. Чтобы ориентироваться в теме, как подобрать циркуляционный насос для системы отопления, ознакомимся с его устройством и основными параметрами.

Устройство насоса

Посмотрим на разрез насоса. Он состоит из самого насоса и электромотора с блоком управления. Материал корпуса может быть: нержавеющая сталь, бронза, алюминий, чугун. Крыльчатка из нержавеющей стали или технополимера, закрепленная на валу двигателя, своим вращением создает принудительное движение жидкости через насос. Оси входного патрубка и ось выходного обычно расположены вдоль одной линии.Подшипники и вал циркуляционных современных насосов - из керамики, что благоприятно влияет на уровень шума и долговечность устройства.

Технические параметры циркуляционного насоса

С функциональными возможностями устройства можно ознакомиться из его технического паспорта. Выбрать циркуляционный насос для отопления Вам помогут знания о таких параметрах:

1. Расход насоса (подача, производительность) - объемная величина (единица -м 3 /ч), численно равная максимальному объему воды, который может прокачать через себя насос за один час времени.
2. Напор циркуляционного насоса - это максимальное значение гидравлического сопротивления, которое оказывают все элементы отопительных контуров движению жидкости, и которое способен преодолеть насос (при его расходе = 0). Измеряется в м (метрах).
3. Характеристика насоса - производная величина, определяемая взаимосвязь напора насоса и его производительности. Так для однорежимного (односкоростного) насоса существует только одна характеристика, для двух и более - соответственно две и… Что говорить о насосах с плавно регулируемой производительностью?..

Классификация циркуляционных насосов

Насосы циркуляционные от различных производителей друг от друга существенно не отличаются. Все они классифицируются по типу ротора. Различают:

• насосы с «мокрым» ротором
• насосы с «сухим» ротором.

Устройства первого типа отличаются тем, что ротор находится в жидкости, а его камера отделена от статора стальной нержавеющей гильзой. К преимуществам такого насоса относятся: его компактность и бесшумность, отсутствие необходимости в смазывании (теплоноситель играет роль смазки, а также и охлаждающей среды). Однако такие устройства характеризуются более низким КПД по отношению к «сухим» насосам.

У насосов «сухого типа отсутствует непосредственный контакт ротора с теплоносителем системы. Гидроизоляция обеспечивается уплотнительными кольцами из «нержавейки», угольного агломерата или керамики. Высокий класс «подгонки» колец друг к другу и их вращение приводит к тому, что между ними образуется тоненькая пленка воды, обеспечивающая герметизацию электрической части насоса. Прижимная пружина постоянно поджимает кольца по мере их износа, обеспечивая их «самоподгонку».

И перед тем, как подобрать циркуляционный насос для системы отопления, следует запомнить, что «прописка» такого насоса желательна в отдельном помещении. Отличительной особенностью устройств «сухого типа» является достаточно громкий звук функционирования.

Маркировка циркуляционных насосов

После названия марки насоса на его корпусе указаны цифры. Например, Grundfos UPS 25-50.

Первые две цифры - это диаметр присоединительных патрубков. В нашем случае 25 мм (1 дюйм) - диаметр резьбы гаек, поставляемых в комплекте с циркуляционным насосом.

Второе число обозначает максимальную высоту подъема теплоносителя в системе. В нашем примере высота подъема 5 м, то есть он может создавать избыточное давление до 0,5 атм.

Согласно этих величин выполняют подбор циркуляционного насоса для отопления после того, как теоретически выполнили расчет напора циркуляционного насоса и расчет мощности циркуляционного насоса отопления.

Кстати, потребляемая мощность насоса регулируется ступенчато (3 положения) или плавно (электронное управление электродвигателем насоса). О силе потребляемого тока при определенной отдаваемой мощности можно узнать из таблички, закрепленной на корпусе насоса.

Насосы, оборудованные электронным блоком управления, отличаются повышенной экономичностью и способны самостоятельно регулировать свои рабочие характеристики, анализируя расход и давление воды в системе.

Расчет циркуляционного насоса выполняют, исходя из потребности строительной конструкции в тепле – эта величина является базовой точкой при расчете циркуляционного насоса для отопления. Значение величины принимается соответствующим наиболее холодному времени года. Согласно, СНиП 2.04.07-86 “Тепловые сети” для одно-двухэтажных зданий на 1 м 2 общей площади 173-177 Вт/м 2 при температуре «за бортом» -25 — 30 °C. Дома в три-четыре этажа имеют показатели от 97 до 101 Вт/м 2 соответственно.

Умножив это «нормы» на число «квадратов» отапливаемого помещения, получим величину потребности строения в тепле.

Также расчет параметров циркуляционного насоса можно выполнить, исходя уже из мощности котла.

Необходимое значение рассчитывается по формуле:

$$Q=\frac{N} {t_2 — t_1}$$

\(Q\) - рассчетная величина, соответствующая расходу насоса, (литров/ч);

\(N\) - мощность основного нагревателя (котла), (Вт);

\(t_2\)- температура теплоносителя на входе в подающую трубу (на выходе из котла), (°C);

\(t_1\) - температура теплоносителя в «обратке» (на входе в котел), (°C).

Подставив необходимые параметры в формулу, мы получим требуемый расход насоса.

Температура теплоносителя, «выходящего» из котла обычно находится в промежутке от + 85 до 95 °C, температура «обратки» в диапазоне 60-70 °C.

Величину необходимого для преодоления гидравлического сопротивления напора определяют по специальным формулам. Для упрощенного подбора можно воспользоваться такой информацией:

• прямолинейные участки труб оказывают сопротивление 100-150 Па/м, что эквивалентно требуемому напору насоса — 0,01-0,015 м на каждый метр трубопровода магистрали.
  

  Внимание! В расчетах учитывается полная длина контура (подающей трубы и обратной).

• Фитинги забирают до 30% от рассчитанного «прямого» сопротивления;
• Трехходоовой смеситель - 20%;
• Терморегулирующие вентили - 70%.

Это интересно!

При расчетах гидравлического сопротивления всей отопительной магистрали не принимается во внимание высота (этажность) здания. То есть, величина высоты, на которую насос должен будет поднимать воду, тут роли не играет!

Это объясняется тем, что система замкнутая. Поэтому высота подающей линии равняется высоте обратной - столбы жидкости в них уравновешены между собой.

Суммарное гидравлическое сопротивление определяется только суммой сопротивлений всех поворотов, тройников, вентилей…

Используя рассчитанные данные напора и расхода, определяют необходимую характеристику насоса, который затем подбирают по каталогу.

Так как подбирая циркуляционный насос для системы отопления мы оперировали максимальными данными нагрузки на насос, то для его повседневной работы будет достаточно выбрать менее мощный вариант. Он и «потише» будет при меньшей свой стоимости, и электроэнергии «кушать» будет меньше.

Особенности монтажа

При установке насосов необходимо учитывать такое правило: «Вал насоса должен располагаться горизонтально!»

Такие устройств «качают» теплоноситель только в одном направлении. Поэтому при монтаже насоса необходимо соблюдать правильное направление его установки.

Можно подобрать циркуляционный насос для отопления с естественной циркуляцией. В таком случае, проводится модернизация существующей отопительной системы с установкой циркуляционного насоса. «Врезанный» в такую систему насос позволяет улучшить равномерность прогрева всех радиаторов. Кроме этого практически замечена экономия газа на 20-30% при интеграции такого насоса в контуры отопления.

Насос устанавливается на обводной байпас, врезанный в «обратку» системы, а в магистральную трубу необходимо установить обратный клапан, который позволит системе функционировать и при внезапном отключении электроэнергии.

Для оптимизации работы автономных отопительных систем и для обеспечения их большей эффективности используются циркуляционные насосы. Они дают возможность владельцу частного дома активно вмешиваться в работу системы отопления и проводить быструю регулировку её различных параметров. Более того, с помощью данных устройств теплоноситель быстрее проводится по трубопроводам, осуществляя нагрев помещений максимально быстро.

Подбор циркуляционного насоса для отопления частного дома

• Тип отопительной системы (открытая/закрытая);
• Расход воды или иного теплоносителя;
• Сопротивление, которое система оказывает при конкретном уровне расхода теплоносителя (помимо воды, им может являться ещё и антифриз).

Определить расход отопительной системы можно, зная три параметра:

1. Среднестатистическое значение температуры жидкости (теплоносителя) ;
2. Разница температурного режима в обоих концах водопроводов;
3. Общее количество потребляемого (не производимого!) тепла.

Среднестатистическая температура измеряется в каждом отдельном случае. Чем ниже этот показатель (норма обычно находится в диапазоне от +65C° до +70C°) - тем меньше будут итоговые потери тепла. Разница температур выбирается владельцем дома произвольно из диапазона от 5C° до 20C°, причём сама она влияет на скорость теплоносителя и расход тепла. Если правильно подобрать ещё и диаметр трубопровода, то можно добиться как можно большей схожести циркулятора и отопительной системы (без этого они будут работать не эффективно, а какой мощности аппарат - уже не важно).

Таблица коэффициентов местных сопротивлений

Употребляемая самой системой тепловая энергия рассчитывается по следующим параметрам:

• Конфигурация и количество фитингов (либо поворотов - суть есть одно и то же) водопровода;
• Шероховатость труб по максимальному коэффициенту (при покупке труб его можно узнать у продавца либо посмотреть на упаковке, если таковая будет иметься);
• Местное сопротивление.

Зная сопротивление, можно легко сделать расчёт на минимальный необходимый расход по следующей формуле

Q =W/(C(t1-t2))

• W -необходимая энергия (КВт на 10 м²);
• C - теплоёмкость воды (величина постоянная, равная 1163 Вт/м³•°С);
• t1-t2 - разница температур в подающем и обратном водопроводе.

В результате должен получится минимальный расход, измеряемый в литрах за 1 час. Это и будет главным критерием, по которому должен определяться выбор циркуляционного агрегата (тут уже можно будет определять, к примеру, подойдёт устройство на 12 вольт или на 40 вольт).

Пример схемы подключения насоса в отопительную сеть дома

Виды циркуляционных насосов и их устройство

Циркуляционные насосы принято разделять по используемым в них типах роторов:

• «Сухой» (мотор в них не погружается в перекачиваемую жидкость, а статор отделён от ротора торцевым скользящим уплотнителем);
• «Мокрый» (имеют центробежное колесо, всегда погружённое в перекачиваемую жидкость, при этом статор отделён от ротора пластиной из нержавеющей стали).

В любом случае расход электроэнергии насоса с «сухим» ротором будет в разы больше. Обязательно учитывайте это при выборе!

Преимущество устройства с «сухим» ротором одно, но важное - это относительно высокий коэффициент полезного действия (КПД), размер которого может достигать 80%. Важно еще подчеркнуть и тот момент, что для частных отопительных систем агрегаты с «сухим» ротором используется крайне редко, в основном его применяют в многоэтажных домах, промышленных предприятиях, офисных и торговых зданиях и иных объектах, чья площадь превышает 1000 м², хотя могут быть и исключения.

Недостатки циркуляционного насоса с «сухим» ротором:

• Очень большой уровень шума (до 1000 ДБл);
• Его установка осуществляется в отдельное изолированное помещение для безопасного безперебойного функционирования;
• Необходимость контроля за наличием в теплоносителе тяжёлых частиц пыли, так как они разрушают уплотнительные кольца между статором и ротором;
• Дороговизна сервисного обслуживания.

Циркуляционный насос, имеющий «сухой ротор»

«Мокрый» ротор имеет гораздо большее количество преимуществ, учитывая неплохие характеристики:

• Минимальный шум во время эксплуатации;
• Сервисное обслуживание - один раз в год (за посторонними частицами в теплоносителе следить не нужно);
• Малый вес;
• Ремонт прост, как и первоначальная настройка;
• Может быть врезан в систему отопления;
• Экономичность (в зависимости от мощности, энергопотребление колеблется в диапазоне от 1,5 до 5 Вт за 1 час);
• Малый вес и компактность.

Среди недостатков можно выделить низкий КПД, который не превышает 50% и необходимость ИБП для нормального питания от сети. Именно по этой причине такие аппараты используют в отопительных системах, имеющих относительно небольшую протяжённость.

Для отопления частного дома - это наиболее оптимальный вариант. С другой стороны, если к дому планируется сделать несколько пристроек (гараж, оборудование мансарды под жилую комнату, вспомогательные помещения), то стоит рассмотреть вопрос и выбрать «циркуляционник» с «сухим» ротором.

Устройства насоса, имеющего «мокрый» ротор

Выбор подходящей модели насоса

Помимо производителя и марки насоса, на информационной металлической табличке обязательно присутствует и следующая маркировка:

• присоединительные размеры, указанные в миллиметрах (иногда на устройствах западноевропейского производства этот параметр указывает в дюймах, 1 дюйм - это 25,4 миллиметра);
• высота столба теплоносителя (жидкости), на которую способен поднимать его отопительный насос.

Если товар не имеет специальной металлической таблички - это некачественная китайская подделка. Технический регламент Таможенного Союза вообще запрещает торговать подобной техникой без соответствующей маркировки на каждой единице товара!

Например, владелец дома решил приобрести циркуляционный насос популярной немецкой марки Grundfos UPS, который имеет следующую маркировку:

25-40/180

• 25 - это присоединительный диаметр насосной трубы, который измеряется в миллиметрах (именно в данном случае описываемый параметр может иметь только 2 значения - 25 и 32 миллиметра);
• 40 - максимальная высота водяного столба, которая всегда измеряется в дециметрах (если измерять в других привычных единицах, этот показатель равен 4 метрам или 0,4 бар);
• 180 - монтажная длина, измеряемая в миллиметрах.

Устройство усовершенствованного циркуляционного насоса

Исходя из перечисленных выше маркировок и нужно подбирать агрегат. Тут важно учесть ещё одну деталь: если в доме два или более этажей, то лучше покупать и соответствующее количество циркуляционных насосов - так система отопления всего дома будет оптимизирована. Обойдётся это не так уж и дорого. Например, вышеупомянутый немецкий стоит около 4600-5000 рублей. Причём, это стоимость качественного немецкого аппарата, есть и куда более дешёвые. Впрочем, на системе отопления лучше не экономить.

Монтаж циркуляционного насоса

1. Чтобы осуществить подключение в принудительную отопительную систему, насос врезается в трубопровод на любом участке, удалённом от обеих его концов на 3 метра (обычно при покупке прилагается подробная инструкция и схема по установке). Своими руками установить достаточно просто. Обвязка состоит из 2 двух кранов-запорников, располагаемых по левой и правой стороне от насоса (ошибкой будет устанавливать их сверху и снизу) и фильтра грубой очистки. Если в принудительной системе отопления имеется гидроаккумулирующий пневматический бак, то целесообразно также монтировать вместе с фильтром очистки ещё и оборотные клапаны, позволяющие ускорить передачу теплоносителя в трубопровод.
2. При монтаже в комбинированную или естественную систему отопления помимо фильтра грубой очистки, запорных и оборотных клапанов вставляется еще и так называемый байпас. Байпас - это небольшой отрезок трубы, имеющий выходной наружный запорный кран, устанавливаемый не перпендикулярно, а параллельно самому насосу. Это устройство может переключать режим с принудительной циркуляции на комбинированную или целиком естественную. Стоимость его невелика, зато это позволит оптимизировать скорость теплоносителя системы и в конечном итоге сэкономит денежные средства (отопление дома всегда требует немалого расхода финансов - это общеизвестный факт).

Размещение насоса в системе отопления

Несколько слов о марках циркуляционных насосов

• Наиболее популярными на отечественном рынке являются устройства фирм Grundfos UPS, Vortex, Willo и IBO. Если рассматривать страны производства, то предпочтение специалисты рекомендуют отдавать французским, немецким, британским и сербским. Также в десятку наиболее качественных по своей сборке можно отнести и польские, марки Omnigena, единственный недостаток которых - практически полное отсутствие сервисных центров в России;
• Из отечественных можно выделить разве что Unipump, хотя, по утверждению покупателей, раз на раз не приходится: иногда качество их сборки отличное, иногда технические данные не соответствуют заявленным. Вот что точно не стоит делать - так это приобретать дешёвые насосы производства Поднебесной, отзывы о которых говоря сами за себя. Они могут быть даже в 3-4 раза дешевле тех же европейских или российских, но качество, говоря очень мягко, оставляет желать лучшего. Кстати, вряд ли даже самый захудалый сервисный центр возьмется чинить неисправности в китайской технике - это неоспоримый факт;
• Стоимость техники относительно невелика (если рассматривать агрегаты именно для частного дома). Среднестатистическая цена, в зависимости от магазина, будет колебаться в районе 50-70 американских долларов. Разумеется, чем больше мощность агрегата - тем он дороже. Однако, как уже было отмечено выше, для больших по площади домов (от 150м² и больше) лучше покупать несколько средних или малых по мощности циркуляционных насосов, нежели один, но большой мощности. Это позволит оптимизировать отопительную систему дома и сделать ее практически совершенной.

Видео

Посмотрите видео о том, как устроен циркуляционный насос.