Выбор циркуляционного насоса для системы отопления

Системы отопления делятся на системы с естественной (гравитационной) и принудительной циркуляцией. В системах с принудительной циркуляцией обязательна установка циркуляционного насоса. Его задача — обеспечить движение теплоносителя по системе с заданной скоростью. А чтобы он со своей задачей справлялся, на до правильно выбрать циркуляционный насос.

Назначение и виды

Как уже говорили, основная задача циркуляционного насоса обеспечить требуемую скорость движения теплоносителя по трубам. Для систем с принудительной циркуляцией только при таких условиях будет достигнута проектная мощность. Во время работы циркуляционника в системе немного возрастает давление, но это не его задача. Это,скорее, побочный эффект. Для повышения давления в системе есть специальные повысительные насосы.

Более популярны циркуляционные водяные насосы с мокрым ротором

Есть два типа циркуляционных насосов: с сухим и мокрым ротором. Они отличаются по конструкции, но выполняют одни задачи. Чтобы выбрать циркуляционный насос какого типа вы хотите установить, надо знать их достоинства и недостатки.

С сухим ротором

Получил свое название в связи с особенностями конструкции. В теплоноситель погружена только крыльчатка, ротор находится в герметичном корпусе, его от жидкости отделяет несколько уплотнительных колец.

Устройство циркуляционного насоса с сухим ротором — во воде только крыльчатка

Данные аппараты имеют следующие свойства:

• Имеют высокий КПД — порядка 80%. И это основной их плюс.
• Требуют регулярного обслуживания. В процессе эксплуатации твердые частицы, содержащиеся в теплоносителе попадают на уплотнительные кольца, нарушая герметичность. Чтобы предотвратить разгерметизацию и необходимо обслуживание.
• Срок эксплуатации порядка 3 лет.
• При работе издают высокий уровень шумов.

Такой набор характеристик не очень подходит для установки в системах отопления частных домов. Основной их плюс — высокий КПД, а значит, меньший расход электроэнергии. Потому в больших сетях циркуляционные насосы с сухим ротором более экономичны, и там в основном и используются.

С мокрым ротором

Как понятно из названия, в оборудовании данного типа в жидкости находится и крыльчатка и ротор. Электрическая часть, включая стартер, заключена в металлический герметичный стакан.

Этот тип оборудования имеет следующие свойства:

• КПД порядка 50%. Не самый лучший показатель, но для небольших частных систем отопления это некритично.
• Обслуживания не требуют.
• Срок эксплуатации — 5-10 лет в зависимости от марки, режима работы и состояния теплоносителя.
• Во время работы почти не слышны.

Исходя из приведенных выше свойств, выбрать циркуляционный насос по типу несложно: большинство останавливается на устройствах с мокрым ротором, так как они больше подходят для работы в условиях квартиры или частного дома.

Как выбрать циркуляционный насос

Каждый циркуляционный насос имеет набор технических характеристик. Они подбираются под параметры каждой системы индивидуально.

Подбираем технические характеристики

Начнем с подбора технических характеристик. Для профессионального расчета есть куча формул, но для подбора насоса для системы отопления частного дома или квартиры можно обойтись усредненными нормами:

• Производительность насоса принимают равной мощности установленного котла отопления. То есть, если котел стоит на 35 кВт, то насос подбирают с производительностью 35 л/мин.
• Далее надо рассчитать требуемый напор (высоту подъема). В среднем считается, что для 10 метров трубопровода должен быть напор насоса 0,6 м. Чтобы определить, какой напор циркуляционного насоса нужен для системы, надо ее общую длину поделить на 10 и умножить на 0,6 м/с. Например, если общая длинна системы отопления, например, 80 м, требуемый напор будет: 0,6 м * 8 = 4,8 м. То есть в технических характеристиках напор не должен быть меньше.

Подобрать циркуляционный насос для системы отопления можно самостоятельно

Лучше, если скорость движения теплоносителя в системе может изменяться. Это даст возможность подстраивать теплоотдачу в зависимости от температуры на улице: чем выше скорость, тем больше тепла переносится. Потому лучше выбирать модели, которые могут работать на нескольких скоростях. Но в любом случае, скорость движения теплоносителя не должна превышать 1,6 м/с. Это — порог бесшумной работы системы отопления, если разогнать теплоноситель быстрее, появится шум.

Электрическая мощность циркуляционного насос подбирается в зависимости от диаметра труб. Чем меньше сечение трубы, тем большее гидравлическое сопротивление она имеет. То есть, для систем, разведенных трубами малого диаметра требуются более мощные насосы.

Выбрать циркуляционный насос для отопления следуя этим правилам несложно. Расчеты элементарные. Но надо сказать, что данные цифры — среднестатистические. Если ваш дом в каком-то пункте сильно отличается от «средних показателей», надо делать поправки либо в сторону увеличения, либо в сторону уменьшения технических характеристик. Например, вы хорошо утеплили дом, мощность купленного ранее котла оказалась избыточной. В этом случае имеет смысл брать помпу с меньшей производительностью. В обратной ситуации — в доме в сильные холода зябко — можно поставить более производительный циркуляционник. Он временно решит проблему (в дальнейшем надо или утеплять или менять котел).

Подбор модели

При выборе конкретной модели обратите внимание на график с напорной характеристикой насоса. На графике надо найти точку, в которой пересекаются значения напора и производительности. Она должна располагаться в средней трети кривой. Если она не попадает на какую-то из кривых (их обычно несколько, характеризующих разные модели), берут ту модель, график которой оказывается ближе. Если точка стоит посередине, берут менее производительную (ту, что расположена ниже).

Рабочая точка должна находится в средней части графика

На что еще обратить внимание

В технических характеристиках циркуляционных насосов есть еще несколько позиций, на которые стоит обратить внимание. Первый — допустимая температура перекачиваемой среды. То есть, температура теплоносителя. В качественных изделиях этот показатель находится в диапазоне от +110°C до +130°C. В дешевых может быть ниже — до 90°C (а по факту 70-80°C). Если система у вас рассчитана как низкотемпературная, это нестрашно, но если стоит твердотопливный котел — температура до которой может быть разогрет теплоноситель очень важна.

Выбрать циркуляционный насос надо сначала по характеристикам

Стоит обратить внимание и на максимальное давление, при котором может работать насос. В системе отопления частного дома оно редко бывает выше 3-4 атм (это для двухэтажного дома), а в норме составляет 1,5-2 атм. Но все равно, обращайте внимание на данный показатель.

На что еще обратить внимание — на материал, из которого сделан корпус. Оптимальный — чугунный, более дешевый — из специального термостойкого пластика.

Тип и размер соединения. Циркуляционный насос может иметь резьбу или фланцевые соединения. Резьба бывает наружной и внутренней — под нее подбираются соответствующие переходники. Подсоединительные размеры могут быть: G1, G2, G3/4.

Также стоит обратить внимание, на наличие защиты. Может быть защита от сухого хода. В циркуляционных насосах с мокрым ротором она очень желательна, так как охлаждение мотора происходит за счет перемещаемой среды. Если воды, нет, мотор перегревается и выходит из строя.

Еще один тип защиты — защита от перегрева. Если мотор нагревается до критического значения, теромореле отключает питание, насос останавливается. Две эти функции продлят срок эксплуатации оборудования.

Производители и цены

При выборе производителей циркуляционного насоса подход тот же, что при подборе любой дугой техники. Если есть возможность, лучше брать оборудование европейских производителей, которые на рыке уже давно. Самыми надежными в данном секторе считаются циркуляционные насосы Willo (Вилло), Grundfos (Грундфос), DAB (ДАБ). Есть и другие неплохие марки, но по ним надо читать отзывы.

Название	Производительность	Напор	Количество скоростей	Подсоединительные размеры	Максимальное рабочее давление	Мощность	Материал корпуса	Цена
Grundfos UPS 25-80	130 л/мин	8 м	3	G 1 1/2″	10 бар	170 Вт	Чугун	15476 руб
Калибр НЦ-15/6	40 л/мин	6 м	3	внешняя резьба G1	6 атм	90 Вт	Чугун	2350 руб
БЕЛАМОС BRS25/4G	48 л/мин	4,5 м	3	внешняя резьба G1	10 атм	72 Вт	Чугун	2809 руб
Джилекс Циркуль 25/80 280	133,3 л/мин	8,5 м	3	внешняя резьба G1	6 атм	220 Вт	Чугун	6300 руб
Elitech НП 1216/9Э	23 л/мин	9 м	1	внешняя резьба G 3/4	10 атм	105 Вт	Чугун	4800 руб
Marina-Speroni SCR 25/40-180 S	50 л/мин	4 м	1	внешняя резьба G1	10 атм	60 Вт	Чугун	5223 руб
Grundfos UPA 15-90	25 л/мин	8 м	1	внешняя резьба G 3/4	6 атм	120 Вт	Чугун	6950 руб
Wilo Star-RS 15/2-130	41,6 л/мин	2,6 м	3	внутренняя резьба G1	45 Вт	Чугун	5386 руб

Обратите внимание, что все технические характеристики представлены для перемещения воды. Если теплоноситель в системе — незамерзающая жидкость, необходим вносить корректировки. За актуальными для этого типа теплоносителей данными придется обращаться к производителю. В других источниках подобные характеристики найти не удалось.

КАК ВЫБРАТЬ ЦИРКУЛЯЦИОННЫЙ НАСОС ДЛЯ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ

Сердцем отопительной системы по праву можно считать циркуляционный насос, именно он приводит в движение теплоноситель по «венам» системы. Циркуляционный насос питает котел, который в свою очередь нагревает теплоноситель до нужной температуры. Но как правильно подобрать циркуляционный насос для системы отопления частного дома, коттеджа или нежилого помещения? Как правильно рассчитать требуемую мощность насоса? В этой статье мы постараемся рассказать о видах циркуляционных насосов, какие факторы при их выборе нужно учитывать и как произвести расчет необходимой мощность насоса. С основными критериями по выбору насоса вы можете ознакомиться в нашей предыдущей статье «Подбор насоса от профессионалов».

ТИПЫ ЦИРКУЛЯЦИОННЫХ НАСОСОВ

Существует два основных конструкционных типа циркуляционных насосов, которые применяются в системах отопления:

1. С «сухим» ротором
В циркуляционных насосах с такой конструкцией рабочая камера отделена от электродвигателя герметичной перегородкой, поэтому в среде теплоносителя оказывается только рабочее колесо, а ротор не контактирует с теплоносителем. Зачастую эти насосы имеют более высокую мощность, чем насосы с «мокрым» ротором. Однако при этом они производят достаточно много шума, поэтому их лучше установить в отдельном помещении. Такие насосы редко используются в системах отопления частных домов и коттеджей, их используют для отопления многоквартирных домов, промышленных объектов, нежилых помещений.
Коэффициент полезного действия (КПД) этих насосов доходит до 80%.

2. С «мокрым» ротором.
Циркуляционные насосы с «мокрым» ротором работают в среде теплоносителя, как рабочее колесо, так и ротор, что увеличивает их срок службы, а также производят намного меньше шума. Это делает возможным установку насосов такого типа непосредственно в отапливаемом помещении.
Насосы с «мокрым» ротором не используются в больших отапливаемых помещениях, так как имеют невысокий КПД по сравнения с циркуляционными насосами с «сухим» ротором.

ПРОИЗВОДИТЕЛИ ЦИРКУЛЯЦИОННЫХ НАСОСОВ

В настоящее время на Российском рынке представлено огромное множество производителей циркуляционных насосов из разных стран мира – Германия, Дания, Китай, Россия и т.д. На что обратить внимание при выборе производителя насоса?

В первую очередь качество сборки и исполнения деталей и узлов оборудования. Ремонт насоса или даже узлов систем отопления (вышедших из строя по вине поломки насоса) обойдется намного дороже качественного насоса, уставленного на начальном этапе. Что бы выбрать качественный циркуляционный насос лучше покупать товар проверенных временем брендов, и покупать только у добросовестных поставщиков (остерегайтесь подделок!). Профессиональные сервисные инженеры компании PROM GURU (ПРОМ ГУРУ) рекомендуют устанавливать насосы от производителей – GRUNDFOS , WILO , LOWARA , DAB , CALPEDA . При правильном выборе насоса, его характеристик и типа, он прослужит долго, без перебоев в системы отопления Вашего дома.

Помимо расчетных показателей необходимо учитывать вводные данные самой системы, многие некачественные или дешевые циркуляционные насосы имеют низкий температурный режим. Даже если производителем такого оборудования заявлен температурный режим «до +90°С», зачастую нельзя использовать выше +70°С. Большинство моделей от рекомендуемых нами производителей могут работать с теплоносителем до +110°С. Насос с такими показателями рекомендовано использовать для систем, где теплоносителем является гликоль.

Также обратите внимание на максимальное рабочее давление в характеристиках насоса. Стандартные показатели для циркуляционных насосов с «мокрым» ротором для систем отопления частных домов и коттеджей – 6 или 10 бар в зависимости от производителя и модели. Этого вполне достаточно для жилого двух- или трехэтажного дома, где давление в системе редко превышает 1,5-2,5 бар.

Всегда проверяйте совместимость выбранного насоса c диаметром труб. Подавляющее большинство производителей маркируют свои насосы следующим образом – COMPANYNAME XY 25-10, COMPANYNAME XY 32-10, где первое число означает внутренний диаметр присоединения в мм. Причем установка насоса с большим диаметром присоединения (по сравнения с диаметром трубопровода) допустимо, а с меньшим крайне не рекомендуется.

Не стоит забывать и о длине насоса. Большинство моделей, представленных в классе циркуляционных насосов для бытового применения в системе отопления имеют длину – 180 мм, но есть также модели длиной 130 мм. Вторые используются достаточно редко и в местах и магистралях сильно ограниченных в пространстве, в то время как все стандартные байпасы, которые можно найти в магазине, рассчитаны на стандартную длину в 180 мм.

РАСЧЕТ НАСОСНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Перед тем как начать описание данного раздела мы хотим предупредить: все расчеты упомянутые в статье относятся к теоретическим. Если вы доверяете только цифрам, либо захотите проверить монтажников. Не забудьте сверить расчетные характеристики агрегата с рекомендациями экспертов – результат наверняка выйдет аналогичным.

При оптимальных расчетах учитываются большое количество параметров, такие как: материалы постройки, теплоизоляция, регион проживания, высота потолков и др.
Также для примера расчета в качестве теплоносителя для нашей системы мы принимаем воду. Однако как мы писали ранее, не всегда ее удобно использовать в системах отопления.

Итак, для примера расчета производительности насоса рассмотрим дом общей площадью 250 кв. м. По нормативам принято считать, что для обогрева площади 10 кв. м требуется 1 кВт мощности нагревателя (всегда при проектировании жилого дома нужно точно указывать количество тепла, необходимого для обогрева помещение, это делается с учетом всех теплопотерь, которые зависят от материалов дома, утепления, количества и типа окон). На площадь 150 кв. м соответственно нужен котел мощностью 25 кВт, однако лучше брать с небольшим запасом, поэтому мы будем рассматривать котел 20 кВт.

РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ НАСОСА

Производительность циркуляционного насоса рассчитывается по следующей формуле:

Где
Q – производительность насоса в м3/ч, P — мощность котла, кВт, t2-t1 — разность между температурой воды в подающей и обратной линии.

Разница температур на входе и выходе из котла ( t2-t1 ) составляет 20-25°С, принято при расчетах разницу принимать равной 20°С.

Исходя из этой формулы, мы можем посчитать производительность насоса: 0,86×25/20=1,075 м3/ч

РАСЧЕТ ДИАМЕТРА ТРУБ

Можно вычислить и примерный необходимый диаметр труб и соответственно диаметр присоединения насоса:

Sсеч = Q / 3600 × ν

Где
Sсеч – площадь сечения трубы, м2, Q – расход воды (производительность насоса), м3/ч, ν – скорость движения воды, принимается 0,5…1 м/с.

Sсеч = 1,075 / 3600 × 0,6 = 0,000498 м2

Теперь исходя из формулы площади окружности Sсеч = πr2 мы можем высчитать радиус сечения, который равен – 0,0126 м, что соответствует диаметру 0,0252 м или 25 мм. Из этих расчетов можно сделать вывод, что можно брать насос с присоединением для внутреннего диаметра 25 мм.

РАСЧЕТ НАПОРА НАСОСА

Помимо того, что циркуляционный насос должен перекачивать определенное количество теплоносителя в единицу времени, он еще должен создавать необходимое и одинаковое давление на всех участках системы отопления .
При проектировании системы можно достаточно точно рассчитать давление необходимое для преодоления сопротивления системой отопления. Для этого необходимо знать материалы и модели всех остальных узлов (труб, фитингов, кранов, других приборов), в паспортах которых написаны все данные по сопротивлению.
Расчет производится по формуле:

Где
H – искомый необходимый напор (давление), м, L – длина трубопровода, м, R – удельное сопротивление трению на 1 погонный метр трубопровода, м. в. с., Z – коэффициент местных сопротивлений (на фитингах, клапанах и т.д.)

Большинство опытных данных говорит о том, что сопротивление на прямых участках труб примерно равно 100 — 150 Па/м, что соответствует 0,01 – 0,015 м на 1 погонный метр трубопровода. Также опытным путем определено, что еще 30% сопротивления оказывают арматура и фитинги, и 70% дополнительно терморегулирующие клапаны.

Для современного дома терморегулирующие клапаны – неотъемлемая часть системы отопления, поэтому посчитаем коэффициент местных сопротивлений Z

При расчете длины трубопровода (L) необходимо учитывать длины подающей и обратной линии. Для нашего расчета возьмем за длину трубопровода на каждом этаже длину дома по стене – 15 м, а высоту между этажами – 3 м.

Получается для двухэтажного дома L = (15 + 15 + 3) × 2 = 66 м
Теперь посчитаем необходимый напор для нашей системы:

H = 66 × 2,21 × 0,15 = 2,08 м

Лучше подбирать насос с запасом по давлению, чтобы учесть все нерассчитанные сопротивления системы, поэтому для рабочей точки насоса возьмем напор насоса равный 3 м.

ВЫЧИСЛЕНИЕ РАБОЧЕЙ ТОЧКИ НАСОСА

После того как мы рассчитали производительность насоса Q и напор насоса H, мы можем подобрать насос по его рабочей точке в каталогах производителей. Мы для примера подберем насос марки GRUNDFOS , одну из наиболее часто используемых серий насосов для бытовой системы отопления UPS.

Как мы видим из графика, а также вычисленного нами ранее диаметра трубы, для нашей системы отопления подойдет насос GRUNDFOS UPS 25-40.
В заключении еще раз бы хотели обратить внимание на то, что данные расчеты являются приблизительными, и в случае проектировки системы отопления строящегося дома или даже уже существующего лучше обратиться к профессионалам за консультацией.
Если у Вас остались вопросы по выбору циркуляционного насоса для Вашей системы отопления или Вы хотите приобрести циркуляционные насосы по самой низкой цене – обратитесь за консультацией к профессионалам компании PROM GURU (ПРОМ ГУРУ) .