- Выбор насоса для системы отопления в частном доме
- Виды циркулярных насосов
- Сухой тип
- Мокрый тип
- Критерии выбора циркулярных насосов
- Производительность
- Напор
- Сравнение некоторых производителей
- Grundfos UPS 32-80
- SPERONI SCR 25/60-180
- Беламос BRS 25 / 4G
- ДЖИЛЕКС Циркуль 25-40
- Схемы и правила подключения циркулярных насосов
- Как выбрать циркуляционный насос для системы отопления
- Самые «ходовые» модели насосных агрегатов
- Способы подбора насоса
- Расчет характеристик насоса
- Отопительная схема с батареями
- Петли теплых полов
- Котловой контур
- Выбор по размерам
- Производители и цены
- Заключительный вывод
Выбор насоса для системы отопления в частном доме
В системах отопления циркулярный насос ранее почти не применялся. Котёл располагался в нижней точке отопительной системы, и вода двигалась по трубам под влиянием законов физики.
С появлением мощных теплогенерирующих агрегатов, которые рассчитаны для работы в помещениях большой площади стало актуально ускорять прохождение теплоносителя по системе для более равномерной подачи тепла. Другим аспектом послужила популярность обустройства тёплых полов, которые в зданиях, не имеющих подвалов, всегда располагаются ниже уровня котла.
Правильно подобранный насос не создаст лишнего шума, сэкономит деньги и обеспечит высокую эффективность работы всей отопительной системы. Главные параметры, особенности выбора и наиболее популярные модели таких приборов будут описаны далее. При выборе дренажного насоса принцип подбора существенно отличается, он описан в отдельном материале на нашем сайте.
Виды циркулярных насосов
Основное разделение описываемых агрегатов существует по типу работы ротора. Различают два вида — сухой и мокрый.
Сухой тип
Главное его отличие в том, что ротор насоса не имеет контакта с жидкостью. Это обеспечивает торцевое уплотнение скользящего типа, которое изолирует насосную часть от главного механизма. Это продлевает срок службы прибора. Такое оборудование предпочтительней использовать в трубопроводах с повышенным показателем длины.
Если рассматривать положительные и негативные стороны, то к плюсам стоит отнести :
- хороший показатель КПД;
- продолжительный срок эксплуатации.
Минусы состоят в :
- Наличии уплотнительных колец, которые располагаются между рабочей деталью ротора и основным мотором. Эти уплотнители требуют замены один раз в три года.
- Шумности работы. Если нет подвального помещения, то установленные в общем с живущими людьми пространстве, такие устройства будут мешать нормальному отдыху жильцов.
- Обязательности контроля за чистой средой, в которой работает прибор. Оборудование может испортиться из-за попадания в механизм частичек грязи в теплоносителе и атмосферной пыли.
Мокрый тип
Отличие от вышеописанного вида заключается в роторе, работающем в воде. На роторе есть крыльчатка, которая, будучи интегрирована в общий контур движения жидкости ускоряет её перемещение по трубам. Сам теплоноситель является охладителем и смазывающей средой для этого узла.
- отсутствии необходимости обслуживания;
- бесшумность;
- простота эксплуатации;
- возможность регулировки интенсивности работы;
- долговечность.
Минус — в низком КПД . Его показатель находится в пределах 50% значения. Это препятствует возможности применять такие устройства в длинных или толстых трубопроводах.
Критерии выбора циркулярных насосов
Приняв во внимание описанные выше особенности, потребителю при выборе нужного ему оборудования стоит уделить внимание:
Производительность
Этот показатель рассчитывается при минимальном уровне загруженности системы напрямую связан с несколькими параметрами, которые можно объединить в единой расчётной формуле:
Производительность = Q : (1,16 х ДТ)
измеряется в кг/ч.
Каждый показатель нуждается в пояснении:
- Q – потребляемое помещением тепло. Учитывается в ваттах (Вт). Для каждого типа помещения СНиПами определены свои нормы такого потребления. Показатель зависит от региона нахождения и типа здания. Например, в Европе на обогрев 1 м² частного дома выделено 100 Вт, а многоквартирного – 70 Вт. Для стран бывшего СНГ действуют нормы, установленные в 1986 году, которые составляют:
— 173 – 177 Вт на кв. м. в строениях до трёх этажей;
— 97 – 101 Вт на кв. м. в зданиях, имеющих больше 3-х этажей. - 1,16 – показатель теплоёмкости воды. Для других жидкостей это число другое.
- ДТ – разница температурных величин обратной и подающей ветви трубопровода.
Выбор насоса по мощности:
Напор
Эта характеристика показывает возможность аппарата преодолевать сопротивление:
- трубопровода;
- запорной системы;
- фитингов;
- приборов;
- перепадов высоты.
Для расчёта показателя берётся формула:
Напор = (R х l + Z)/p х g
В ней :
R – значение сопротивления прямой трубы, измеряется в Па/м;
I – длина всей системы, показывается в метрах;
Z – сопротивление фитингов, обозначается в Па
P – плотность теплоносителя, приводится в кг. на м. куб.;
g – ускорение свободного падения, который указывается в м/кв. с.
Конечное число напора насоса учитывается в метрах .
Установленные в конкретных зданиях системы отопления не могут быть точно вымерены на предмет указанных значений, поэтому при вычислении берутся усреднённые значения:
R = 100 – 150 ПА на метр;
Z = 30% от значения R.
Последний показатель может быть увеличен за счёт наличия в системе:
- терморегулирующего вентиля, который увеличит число на 70%;
- трёхходового смесителя, дающего увеличение до 20%.
При расчёте напора рекомендуется пользоваться ещё одной формулой, в которой напор равен:
R х l х ZF
Последние две буквы (ZF) определяют коэффициент запаса контура, который на неоснащённой дополнительными устройствами.
- Базовый коэффициент запаса контура равен 1,3.
- Если есть терморегулирующий вентиль, то значение ZF составляет 2,2.
- При добавлении трёхходового смесителя берётся показатель 2,6.
Этот показатель существенно упрощает вычисления.
Видео инструкция по расчёту необходимого напора и объёмной подачи:
Сравнение некоторых производителей
Для этого можно взять самые популярные модели таких брендов, как:
Все, перечисленные ниже устройства имеют мокрый ротор.
Grundfos UPS 32-80
У этого прибора :
- напор 7,5 м.;
- производительность 11000 кг/час;
- потребляемая мощность до 220 ВТ;
- температура жидкости — 2 — 110° С;
- цена от 13800 до 16000 рос. Рублей.
Отзывы говорят об очень высокой надёжности, мощности и как следствие цене.
SPERONI SCR 25/60-180
Показатели прибора следующие :
- напор до 6 м.;
- пропускает около 4000 кг/ч;
- выдерживает температуру носителя до 110 градусов по Цельсия;
- стоит около 3600 руб.
Отзывы в целом положительные.
Беламос BRS 25 / 4G
Устройство со следующими характеристиками :
- напор 4,5 м.;
- пропускная способность 2800 кг/ч.;
- мощность 72 Вт;
- допустимая температура носителя от 2 до 110° C;
- стоимость от 2 до 3 тыс. руб.
По отзывам, продукт не слишком качественный, но вполне приемлемый за его цену.
ДЖИЛЕКС Циркуль 25-40
Данный прибор имеет :
- напор до 4 метров;
- производительность около 3000 кг/час;
- мощность 32 — 65 Вт;
- допустимая температура воды от 10 до 110° C;
- цену 3600 рублей.
Учитывая общие тенденции, можно отметить, что с ценой растут числовые значение параметров и надёжность оборудования. Какому производителю отдавать предпочтение будет решать непосредственно будущий владелец таких устройств. Пока же, надо рассмотреть, как правильно их подключать.
Схемы и правила подключения циркулярных насосов
Существует несколько основных рекомендаций по установке и подключению циркулярных насосов:
- Интеграция большинства приборов в саму отопительную систему может производится через:
— байпас
Схема работы циркуляционного насоса в системе отопления с байпасом
наглядно выглядит это так:
— без байпаса
Наличие байпаса предпочтительнее. Это позволит пользователю производить отключение насоса при необходимости ремонта или экономии электричества.
Красный провод подключается к фазе, синий присоединяется к нулю, зелёный обеспечивает заземление.
Квалифицированный подбор и установка перекачивающего устройства обеспечит бесперебойную и эффективную работу не только самого прибора, но всей отопительной системы в целом. Во время эксплуатации отопительного оборудования надо:
А) контролировать давление в трубах при помощи монометров, которые устанавливаются на обратке и на подающей трубе;
Б) регулярно следить за чистотой фильтра грубой очистки;
В) наблюдать за исправностью всего оборудования и не допускать протечек жидкостей.
Как выбрать циркуляционный насос для системы отопления
Принудительное движение теплоносителя в системе водяного отопления обеспечивает циркуляционный насос, способный перекачивать жидкость температурой 110…115 °С. В частных домах и квартирах с индивидуальными источниками тепла применяются малошумные аппараты бытовой серии с муфтовым присоединением, оснащенные «мокрым» ротором (якорь двигателя омывается и охлаждается протекающей водой).
Если вы решили самостоятельно подобрать насос для отопления, учтите 3 основных критерия:
- Технические характеристики – производительность, рабочее давление.
- Присоединительные и габаритные размеры.
- Цена изделия, популярность бренда.
Рассмотрим по пунктам, как правильно выбрать циркуляционный насос для радиаторной системы, теплых полов и первичного котлового контура.
Самые «ходовые» модели насосных агрегатов
Производители предлагают широкий выбор оборудования разной мощности, предназначенного для перекачки жидких сред с различными параметрами. Но нас интересуют только проточные модели, работающие в сетях домашнего отопления и горячего водоснабжения.
Как отличить циркуляционные агрегаты от центробежных и других видов насосов:
- по форме – электрический мотор и крыльчатка установлены в одном корпусе, патрубки выходят по бокам нижней части (не посередине);
- по наличию «мокрого» ротора, значительно снижающего шум вращения крыльчатки;
- 2 типоразмера монтажной длиной 130 и 180 мм;
- условный проход патрубков — 15, 20, 25 и 32 мм, присоединение — муфтовое (резьбовое);
- паспортное давление – 0.4, 0.6 и 0.8 Бар.
Указанные параметры легко выяснить по маркировке изделия. Пример: цифры в названии Wilo Star-RS 15/4 обозначают внутренний диаметр соединительных патрубков 15 мм (Ду 15) и напор 4 м водного столба (0.4 Бар). Пример второй: аппарат Grundfos ALPHA2 25-60 подключается к трубам Ду 25 и развивает давление 0.6 Бар (6 метров).
Справка. Обычно производители выпускают расширенные линейки изделий. Немецкий бренд Wilo предлагает циркуляционные нагнетатели, располагающие напором 2, 4, 6, 7 и 8 м. вод. ст. Но «ходовыми» моделями все равно остаются «четверки» и «шестерки», реже – «восьмерки».
Конечно, существуют и более мощные насосы, чей напор достигает 1…10 Бар, но в частных жилищах таковые не применяются. Маленькие агрегаты длиной 130 мм с патрубками ½ и ¾ дюйма обычно ставятся внутри котлов, большие (18 см, 1 и 1 ¼») – врезаются в отопительные магистрали.
Способы подбора насоса
Самый правильный путь – сделать полноценный гидравлический расчет и точно определить основные параметры насоса – развиваемый напор и производительность. Именно так проектируется централизованное теплоснабжение многоквартирных домов и промышленных зданий.
Инженерной расчетной методикой владеют далеко не все мастера, занимающиеся монтажом автономных водяных систем, что уж говорить о рядовых домовладельцах. Как можно подобрать циркуляционный насос для отопления более простым способом:
- В случае замены старого изношенного агрегата приобретается новый с аналогичными параметрами. На первый план выходит цена и качество изделия.
- Заказать проект домашней отопительной системы инженеру–теплотехнику. Ниже мы поясним преимущества данного варианта.
- Самому рассчитать потребный напор насоса по упрощенной методике.
- Поверить многолетней практике наших экспертов и купить аппарат, руководствуясь их советами.
Котельная, сделанная нашим экспертом Владимиром Сухоруковым. Удобный доступ есть ко всему оборудованию, в том числе к насосам
Рекомендации экспертов. В загородных домах и квартирах площадью до 250 м² вполне достаточно бытового насоса, развивающего давление 4 м водного столба или 0.4 Бар. На квадратуру 250…500 м² лучше купить более мощный агрегат с напором 6 м (0.6 Бар), свыше 500 м² – 8 м. вод. ст.
Заказ инженерных расчетов и разработки схемы стоит денег, но окупится с лихвой. Когда вы монтируете отопление самостоятельно либо нанимаете работников, комплектующие и оборудование приобретается с приличным запасом – на всякий случай. Толковый проектировщик четко обоснует, почему нужно поставить насос небольшой мощности и трубу меньшего диаметра. В результате выйдет экономия на материалах, а в дальнейшем — затратах на электричество.
Разновидности насосов, применяемых в схемах автономного теплоснабжения
Если вы доверяете только цифрам либо захотите проверить монтажников, выбирайте насос отопления по собственным вычислениям, пользуясь приведенной ниже методикой. Не забудьте сверить расчетные характеристики агрегата с рекомендациями экспертов – результат наверняка выйдет аналогичным.
Расчет характеристик насоса
Отопление работает эффективно, когда все батареи или греющие напольные контуры получают необходимое количество тепла. То есть, насосная установка должна обеспечивать требуемый расход теплоносителя на каждом участке системы, преодолевая гидравлическое сопротивление труб, фитингов и арматуры.
Перед тем как выбрать насос, нужно рассчитать его производительность по формуле:
- G – массовый расход теплоносителя, кг/ч;
- Q – общая нагрузка на отопление, Вт;
- Δt – разность между температурой воды в подающей и обратной линии, при расчетах обычно принимается равной 20 °С.
Справка. Поскольку плотность воды мало изменяется при нагреве в пределах 100 градусов, в упрощенных вычислениях массовый расход принимается равным объемному. Пример: G = 300 кг/ч = 300 литров в час.
Тепловую нагрузку можно высчитать скрупулезно, пользуясь методикой СНиП. Здесь мы не станем усложнять задачу и просто возьмем количество теплоты по площади.
Например, на обогрев двухэтажного дома квадратурой 200 м², расположенного в средней полосе, понадобится 22 кВт теплоты. Отсюда несложно посчитать расход теплоносителя и требуемую производительность насоса: G = 0.86 х 22000 / 20 = 946 кг/ч = 0.95 т/ч = 0.95 м³/ч.
Сразу предлагается выяснить сечение и диаметр основной магистрали, идущей от котла, куда планируется установить насос:
- F – площадь поперечника трубы, м²;
- ʋ — скорость движения воды, принимается 0.5…1 м/с.
Чем ниже скорость течения воды, тем меньше сопротивление трению о стенки труб, арматуры и фитингов.
Берем значение 0.6 м/с и определяем сечение магистрали: F = 0.95 / 3600 х 0.6 = 0.00044 м². Дальше через формулу площади круга рассчитываем диаметр прохода – 0.024 м или 24 мм. Соответственно, внутренний размер трубы и присоединительных штуцеров насоса равен 25 мм.
Выяснив необходимую производительность перекачивающего устройства, переходим к вычислению располагаемого давления. Расчеты проведем отдельно для радиаторной сети, напольного обогрева и котлового контура обвязки.
Отопительная схема с батареями
Задача насоса – продавить нужный объем теплоносителя по трубам от первого до последнего радиатора. Ему препятствует сила трения жидкости о стенки, сопротивление от сужения протока в регулировочных вентилях и поворотов на фитингах.
Чтобы узнать величину сопротивления, которое должен преодолеть циркуляционный агрегат, предлагаем воспользоваться упрощенной формулой:
- H – искомый перепад давлений в метрах водного столба;
- R – удельное сопротивление трению, считается в м. вод. ст. на 1 метр погонный трубопровода;
- L – протяженность наиболее длинной ветви отопления, измеряется от источника тепла до последнего радиатора;
- Z – коэффициент местных сопротивлений.
Замечание. Формула сильно упрощена, инженерный расчет гидравлики гораздо сложнее. Зато она позволяет правильно подобрать отопительный насос для бытовых условий. Мы проверили альтернативный вариант — онлайн-калькуляторы, размещенные на различных интернет-ресурсах. Получив разницу между результатами 30%, делаем вывод: лучше посчитать напор вручную.
Как производятся вычисления:
- Поскольку насос создает одинаковое давление на входе в каждую ветвь отопления, выбираем самую протяженную линию и определяем ее длину в метрах. Это показатель L в формуле. При двухтрубной системе учитываются обе линии – обратная и подающая.
- Удельное сопротивление R принимаем равным 150 Па/м или 0.015 м водного столба на 1 м. п. магистрали (для пластиковых труб).
- Если проток через батареи регулируется термостатическими клапанами, берем коэффициент Z = 2.2. Вариант второй: радиаторы оборудованы шаровыми кранами и балансировочными вентилями, тогда Z = 1.5.
Наибольшее сопротивление течению воды оказывают трехходовые клапаны и вентили с термоголовками
Совет. Длина линии тупиковых и кольцевых схем считается одинаково – плюсуем протяженность подачи и обратки. Для однотрубной «ленинградки» берем общую длину кольца. Если на момент расчета схема отсутствует, протяженность определяется по внутренним габаритам дома: размер I этажа + высота потолка + ширина II этажа.
Просчитаем давление по нашему примеру. Длина L по габаритам здания равна (10 + 3 + 10) х 2 = 52 м, Z = 2.2. Потребный напор составит 0.015 х 52 х 2.2 = 1.716 ≈ 1.7 м. Прибавим запас 1 м на неучтенные сопротивления самого котла и дополнительного оборудования, получаем 2.7 м водяного столба.
На графике, прилагаемом к паспорту насоса, отмечаем линию производительности и напора, затем выбираем подходящую модель, в данном случае — марка Wilo Star-RS 25/4.
Как видите, результаты расчетов не противоречат советам экспертов: насоса давлением 0.4 Бар вполне достаточно, чтобы заставить циркулировать воду по сети отопления двухэтажного дома площадью 200 квадратов. Для лучшего понимания предлагаем посмотреть ход расчетов на видео:
Важный момент. В современных нагнетательных устройствах зачастую предусмотрено 3—7 режимов работы, а в инструкции нарисовано столько же графиков. Для расчета выбирайте характеристику, соответствующую средней скорости (вторая – третья).
Петли теплых полов
Обычно теплоноситель подается в напольные контуры отдельным насосом, работающим в паре с подмешивающим клапаном. При этом максимальная протяженность петли не превышает 100 метров, фасонные детали отсутствуют. Местные сопротивления – термостатический вентиль коллектора и смесительный трехходовой (или 2-ходовой) клапан.
Для расчета вполне подходит предыдущий алгоритм:
- Выясняем количество контуров, максимальную длину трубы и общий расход теплоносителя через гребенку. Все вычисления по теплым полам мы подробно расписали в отдельной публикации.
- Берем самую длинную петлю и считаем по ней требуемое давление насосного агрегата, пользуясь приведенной выше формулой. Подставляем аналогичные значения R, L и Z.
- Подбираем насос для петель напольного обогрева по графику, представленному в паспорте изделия.
Пример. Возьмем тот же двухэтажный дом с тепловой нагрузкой 22 кВт и расходом воды 0.95 м³/ч, максимальная длина петли – 80 м. Значение R принимаем 0.015, Z – 2.2, тогда напор H = 0.015 х 80 х 2.2 = 2.64 м. Сопротивление магистрали не учитываем, поскольку котел оснащен собственным насосом. Значит, окончательное давление коллекторного агрегата – минимум 2.64 м.
Заметьте: увеличивая протяженность петель до 100 м, вы поднимаете планку давления насоса, что приведет к повышению расхода электроэнергии. Проверяем: H = 0.015 х 100 х 2.2 = 3.3 м. Рисуем на диаграмме соответствующую горизонтальную линию и выбираем любую модель, чей график размещен выше. Ближайший агрегат — Wilo Star-RS 25/6.
Котловой контур
Как известно, в схемах обвязки твердотопливных котлов предусматривается установка отдельного насоса, гоняющего воду по малому кольцу через трехходовой клапан либо буферную емкость. Идентичный принцип применяется в системе первичных/вторичных колец, где к основному контуру подключены линии радиаторного отопления, теплых полов и бойлера ГВС.
Насос, качающий воду по основному кольцу, практически не испытывает сопротивления – магистраль короткая, минимум фитингов и арматуры. Поэтому напор основного агрегата зачастую меньше, чем давление вторичных нагнетателей, отправляющих теплоноситель к приборам отопления.
Важный нюанс. Главное — обеспечить нужный расход воды в основном контуре, соответствующий мощности теплогенератора. Для выбора модели насоса двигайтесь тем же путем – узнайте требуемый объем теплоносителя по производительности котла и посчитайте располагаемый напор. Подробная инструкция представлена на видео:
Выбор по размерам
Вы наверняка заметили — в ассортименте фирм есть агрегаты с одинаковыми характеристиками, но разными габаритами и размерами патрубков. Как выбирать внешние параметры насоса:
- Для монтажа на трубопроводах, байпасах и смесительных узлах напольного обогрева используются стандартные нагнетатели длиной 180 мм. «Коротыши» 130 мм ставятся внутри теплогенераторов либо на магистралях в сильно ограниченном пространстве.
- Диаметр присоединительных патрубков подбирается под сечение основного трубопровода. Увеличение типоразмера допустимо, уменьшение – категорически не рекомендуется. То есть, на трубопровод Ду 25 можно ставить агрегат со штуцерами 32 мм.
- Насосы с патрубками Ø32 мм применяются на первичных кольцах и котловых контурах, а также в модернизируемых самотечных системах.
Рабочие характеристики насосов не зависят от их монтажной длины – 130 или 180 мм
Примечание. Размеры готовых байпасов, продающихся в магазинах, подогнаны под стандартный насос монтажной длиной 18 см.
Число скоростей нагнетателя особой роли не играет. В домашних условиях вполне достаточно 3 режимов, оптимальная скорость – вторая. Воздух из агрегатов стравливается через боковой винт, поэтому не стоит покупать изделия с отдельным воздухоотводчиком.
Производители и цены
Невзирая на широкий ассортимент насосов в магазинах, по-настоящему качественный продукт выбрать нелегко. Рынок наводнен китайским товаром и подделками известных брендов. Для начала перечислим популярных на территории СНГ производителей:
- Высшая ценовая категория – Grundfos (Дания), Wilo (Германия). Цены на оригинальных «немцев» стартуют от 75 евро, «Грюндфос» серии UPS – 65 евро.
- Средняя категория – DAB, Aquario (Италия), Sprut (качественный Китай). Стоимость агрегатов различных моделей колеблется в пределах 40—100 евро.
- Прочие дешевые насосы (Oasis, Neoclima, «Вихрь», «Калибр» и так далее до бесконечности). Цена – от 20 евро за штуку.
Новейшая разработка – «умный» насос Grundfos Alpfa-3, передающий информацию на смартфон и помогающий балансировать систему
Замечание. Вполне вероятно, что мы не включили некоторые весьма достойные изделия в высшую либо среднюю ценовую категорию. Здесь указаны самые распространенные бренды.
Чем отличаются недорогие и контрафактные насосы от качественных нагнетателей:
- срок службы – 1…3 отопительных сезона;
- номер изделия нанесен только на наклейку, корпус агрегата чистый;
- перекачивающие устройства из одной партии часто идут с одинаковыми номерами;
- по весу подделка заметно отличается от оригинала (она легче);
- агрегат низкого качества начинает шуметь и пищать, отработав 1 сезон в закрытой системе отопления, сильно греется корпус.
Иногда поддельные насосы отопления неотличимы от оригинала, только цена вдвое ниже. Секрет – в алюминиевой обмотке, удешевляющей себестоимость продукта. Как проверить: найдите на официальном сайте компании массу оригинальной модели и сравните с рыночным экземпляром. Скорее всего, осведомленный продавец откажется взвешивать контрафактный аппарат либо сразу признает неизвестное происхождение товара.
Заключительный вывод
Выбирая циркуляционный насос для отопления дома, важно не ошибиться с характеристиками и не гнаться за дешевизной. Недостаточный напор приведет к слабому прогреву дальних батарей, чрезмерный – к появлению шума в радиаторах и быстрому износу нагнетательного агрегата. Последний совет по выбору производителя: если хотите сэкономить, лучше отыщите брендовый оригинал б/у, он прослужит дольше нового дешевого «китайца».