Установка циркуляционного насоса в систему отопления: правила и схемы монтажа

Повысить эффективность работы автономных систем обогрева загородных домов и дачных домиков позволяет такое устройство, как циркуляционный насос на отопление. Установка этого насоса в систему отопления не представляет особых сложностей, поэтому выполнить такую процедуру, обладая хотя бы минимальными навыками работы с техническими устройствами, можно самостоятельно, без привлечения квалифицированных специалистов.

Циркуляционный насос в системе отопления

Назначение циркуляционных насосов

Основная задача, которую решают циркуляционные насосы для котлов отопления, заключается в том, чтобы обеспечить постоянное движение по трубопроводу передающей тепловую энергию жидкости без изменения давления потока. Таким образом, постоянно перемещаясь по трубопроводу с определенной скоростью, нагретая вода способствует лучшей передаче тепловой энергии элементам отопительной системы и, соответственно, более быстрому и эффективному обогреву помещений.

Установка циркуляционного насоса в систему отопления, работающую по принципу принудительной рециркуляции, является обязательным условием. В системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя для увеличения их тепловой мощности такие устройства тоже устанавливаются. Многие современные модели циркуляционных насосов могут работать на различных скоростях и имеют в своем оснащении специальный переключатель, позволяющий выбирать требуемый режим работы.

Используя регулируемые циркуляционные насосы, можно эффективно управлять работой системы отопления, включая ее на максимальный уровень теплоотдачи, когда на улице сильно похолодало, и выставляя экономичный режим работы после того, как в отапливаемых помещениях установится комфортная температура воздуха. Отдельные модели регулируемых насосов для котлов отопления могут работать в авторежиме, реагируя на изменение температуры воздуха в отапливаемых помещениях и переключаясь на требуемую скорость подачи теплоносителя в трубопроводную систему.

Устройство циркуляционных насосов для отопления

По конструктивному исполнению циркуляционные насосы, устанавливаемые на системы отопления, делятся на две большие категории: с «сухим» и «мокрым» ротором. Более высокими КПД и производительностью обладают устройства с «сухим» ротором, но они издают при работе сильный шум, более сложны в обслуживании и ремонте. Гидромашины с «мокрым» ротором отличаются простотой обслуживания и высокой надежностью и, если обеспечено требуемое качество теплоносителя, способны безотказно прослужить более десяти лет.

Кроме того, циркуляционные насосы рассматриваемого типа издают при работе минимальное количество шума. Даже невысокого КПД и производительности насосных устройств с «мокрым» ротором вполне достаточно для того, чтобы обеспечивать эффективную работу системы отопления частного дома или дачного строения.

Как правильно выбрать место для установки

Перед тем как установить циркуляционный насос, надо определить наиболее подходящее место для монтажа. Обычно такой насос в системе отопления монтируется после котла, на участке трубопровода, расположенном до первого ответвления. При этом нет значительной разницы в том, на какой из магистралей (подающей или обратной) трубопровода выполняется установка насоса на отопление. Для изготовления циркуляционного насосного оборудования производители используют материалы, которые способны выдерживать температуру воды в системе, доходящую до 100–115°, поэтому установка такого устройства даже на подающей магистрали, где температура теплоносителя максимальная, не нанесет ему никакого вреда. На гидравлические характеристики системы отопления и всех элементов, которые в нее входят, также не оказывает никакого негативного влияния то, на какой из магистралей трубопровода выполнен монтаж циркуляционного насоса.

Как установить насос на отопление? Основное внимание следует уделить тому, как выполнена обвязка насоса и как сориентирован ротор. В системах отопления, состоящих из двух отдельных веток (контуров), каждая из которых работает на обогрев разных частей дома или его этажей, лучше ставить два циркуляционных насоса – на каждый из контуров отдельно. Схему установки циркуляционных насосов на каждую из веток системы отопления оставляют такой же – сразу после котла и до первого ответвления на трубопроводе.

Использование отдельного насоса для каждого из ответвлений системы обогрева позволяет регулировать теплоотдачу каждого из таких контуров отопления, создавая требуемый температурный режим в помещениях, которые такими контурами обслуживаются.

Система отопления с двухконтурным котлом и теплым полом

В том случае, если отдельными отопительными контурами обслуживаются первый и второй этажи дома, применение двух циркуляционных насосов позволит еще и экономить на обогреве строения. Заключается такая экономия в том, что на обогрев верхних этажей, где температура воздуха всегда выше, требуется меньше тепловой энергии от системы отопления. Соответственно, циркуляционный насос, обслуживающий контур отопления верхних этажей, можно выставить на меньшую скорость работы, что и позволит экономить на энергоносителях, используемых для нагрева воды в котле.

Схемы обвязки

Схема подключения насоса для котла зависит от типа отопительной системы, на которой устанавливается такое устройство. Как уже говорилось выше, выделяют системы отопления с принудительной или естественной циркуляцией теплоносителя. Первые без такого насосного оборудования просто не работают, вторые работают, но при этом характеризуются невысокой теплоотдачей. Как правило, системы отопления, которые могут функционировать как с циркуляционным насосом, так и без него, используются для оснащения домов, расположенных в тех районах, где наблюдаются частые перебои с электроснабжением. Применение таких комбинированных вариантов позволяет сохранять тепло в доме вне зависимости от наличия напряжения в централизованной сети электропитания. В тех случаях, когда электрический ток в дом не поступает, система отопления, хотя и с меньшей теплоотдачей, работает и без циркуляционного насоса.

Установка в системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя

Установка насоса в систему отопления частного дома, которая изначально спроектирована с учетом использования такого устройства, выполняется в разрыв трубы подающей или обратной магистрали контура. Очень распространенной причиной некорректной работы циркуляционного насоса и даже его выхода из строя является низкое качество теплоносителя, наличие в его составе песка и других нерастворимых примесей. В особенности такая причина характерна для тех случаев, когда для обогрева дома используется открытая система отопления.

Типовая схема подключения насоса отопления

Твердые нерастворимые частицы, содержащиеся в теплоносителе, часто становятся причиной заклинивания крыльчатки и последующей остановки приводного электродвигателя. Чтобы не столкнуться с такими проблемами, на участке трубопровода, по которому в насос поступает теплоноситель, необходимо установить сетчатый фильтр грубой очистки.

Для правильной установки циркуляционного насоса в систему отопления необходим монтаж шаровых кранов с обеих сторон такого устройства. Нужны эти краны для того, чтобы при техническом обслуживании или ремонте насоса не сливать теплоноситель из всего трубопровода.

Установка в системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя

Чтобы установить насос для котла отопления, обслуживающего систему с естественной циркуляцией теплоносителя, надо обязательно использовать байпас. Это трубная перемычка, по которой теплоноситель перемещается в отопительной системе в тех случаях, когда установленный на ней электронасос не работает.

Схема байпаса системы отопления

На байпасе монтируется кран шарового типа, который при нормальном функционировании циркуляционного насоса находится в закрытом состоянии. В тех случаях, когда гидромашина по каким-либо причинам не работает и, соответственно, не может обеспечить требуемой циркуляции теплоносителя, кран на байпасе открывают, а на участке трубы, которая идет к насосу, закрывают. Таким образом, насос отсекается от отопительного контура, и теплоноситель начинает двигаться по нему естественным образом.

Особенности монтажа

Задаваясь вопросом о том, как правильно установить насос, который будет обеспечивать эффективную циркуляцию теплоносителя в трубах отопления, следует учитывать еще ряд важных нюансов. Первый из таких нюансов заключается в том, что ротор помп при их установке должен располагаться строго горизонтально. Объясняется такое требование тем, что только при таком расположении насоса с «мокрым» ротором все движущиеся элементы его внутренней конструкции будут эффективно смазываться и, соответственно, смогут избежать чрезмерного трения и перегрева.

Варианты правильного и неправильного монтажа насоса отопления

Второй момент, который следует учитывать, устанавливая рециркуляционный насос для отопления, – это направление потока теплоносителя в трубопроводе. На корпусе любого циркуляционного насоса есть стрелка, которая указывает, в каком направлении через такое устройство должен двигаться теплоноситель. Выполнить монтаж, используя такую подсказку от производителей, несложно: смотрим, в каком направлении двигается поток теплоносителя в трубопроводе, обращаем внимание на направление стрелки на корпусе насоса и устанавливаем его в правильном положении. Следует иметь в виду, что неправильные действия по установке насоса на отопительный контур могут привести не только к некорректной работе такого устройства, но и к его быстрому выходу из строя.

При выборе циркуляционного насоса для оснащения своей системы отопления имейте в виду, что некоторые модели таких устройств могут устанавливаться как в горизонтальном, так и в вертикальном положении. При этом в последнем случае насос может терять до 30% напора, который формируется в нагнетательной магистрали.

Подключение устройства к сети электропитания

При подключении насоса к электросети, для чего необходимо использовать три провода (фазный, нулевой и провод заземления), лучше воспользоваться индивидуальной линией, оснащенной автоматом защиты.

Схема подключения циркуляционного насоса к электросети

Само подключение циркуляционного насоса выполняется при помощи стандартной трехконтактной вилки и розетки или посредством клеммной колодки. Клеммы насоса, к которым необходимо подсоединить обратный конец электрического кабеля, находятся под пластиковой крышкой на корпусе устройства. Как правило, каждая из таких клемм имеет обозначение, что позволяет без особых сложностей разобраться в том, какой провод подключать к конкретной клемме.

Многие владельцы загородных домов, чтобы не оказаться в ситуации, когда из-за перебоев с электроснабжением система отопления перестанет работать, используют источники резервного питания, к которым в случае аварийных ситуаций в сети централизованного электроснабжения подключается циркуляционный насос.

Схема подключения циркуляционного насоса в систему отопления – основные правила установки

Для повышения КПД отопительные системы дополнительно оснащаются циркуляционными насосами. Чтобы ожидаемый эффект действительно был достигнут, его необходимо установить по всем правилам.

Преимущества насосного отопления

Не так давно практически все частные дома оснащались паровым отоплением, которое работало от газового котла или обычной дровяной печи. Теплоноситель в таких системах циркулировал внутри труб и батарей самотеком. Насосами для перекачки воды комплектовались только централизованные системы теплоснабжения. После появления более компактных аппаратов их стали применять также в частном домостроительстве.

Такое решение дало целый ряд преимуществ:

1. Возросла скорость циркуляции теплоносителя. Нагретая в котлах вода получила возможность намного быстрее поступать в радиаторы и отапливать помещения.
2. Значительно сократилось время на обогрев жилищ.
3. Возрастание скорости протока повлекло за собой увеличение пропускной способности контура. Это означает, что для доставки к месту назначения того же количества тепла можно использовать трубы меньшего сечения. В среднем трубопроводы удалось уменьшить вдвое, чему способствовала принудительная циркуляция воды от врезанного насоса. Это сделало системы более дешевыми и практичными.
4. Для прокладки магистралей в таком случае можно использовать минимальный уклон, не опасаясь сложных и протяженных схем водяного отопления. Главное при этом правильно подобрать мощность насоса, чтобы он смог создавать оптимальное давление в контуре.
5. Благодаря бытовым циркуляционным насосам появилась возможность применять теплые полы и закрытые системы большой эффективности, для работы которых необходимо повышенное давление.
6. Новый подход позволил избавиться от множества труб и стояков, которые не всегда гармонично вписывались в интерьер. Принудительная циркуляция открывает возможности для прокладки контура внутри стен, под полом и над подвесными потолочными конструкциями.

Минимальный уклон в 2-3 мм на 1 м трубопровода необходим для того, чтобы в случае ремонтных мероприятий сеть могла опорожняться самотеком. В классических системах с естественной циркуляцией этот показатель достигает 5 и более мм/м. Что касается недостатков принудительных систем, то самый значительный из них – это зависимость от электрической энергии. Поэтому в районах с нестабильными поставками электричества при установке циркуляционного насоса необходимо использовать блоки бесперебойного питания или электрогенератор.

Также следует быть готовым к возрастанию счетов на потребленную энергию (при правильном подборе мощности агрегата расходы можно минимизировать). Кроме того, ведущими производителями оборудования для систем отопления разработаны современные модификации циркуляционных насосов, способные работать в режиме повышенной экономии. К примеру, модель Alpfa2 от Grundfos в автоматическом режиме корректирует свою производительность, в зависимости от потребностей системы отопления. Стоит подобное оборудование достаточно дорого.

Оптимальное место установки циркуляционного насоса

Хотя интернет изобилует массой информации на эту тему, однако простому пользователю не всегда удается определиться с оптимальной схемой подключения циркуляционного насоса в систему отопления. Причина заключается в противоречивости подаваемой информации, из-за чего на тематических форумах постоянно возникают жаркие дискуссии.

Приверженцы установки аппарата исключительно на обратном трубопроводе приводят в защиту своей позиции такие доводы:

• Более высокая температура теплоносителя на подаче по сравнению с обраткой провоцирует существенное сокращение срока службы насоса.
• Горячая вода внутри подающей магистрали менее плотна, из-за чего возникают дополнительные затруднения в ее перекачке.
• В обратном трубопроводе теплоноситель имеет высокое статическое давление, что облегчает работу насоса.

Нередко такая убежденность складывается также от случайного лицезрения того, где установлен циркуляционный насос на отопление в традиционных котельных: там насосы, действительно, иногда врезают в обратку. При этом в других котельных установка центробежных насосов может осуществляться на подающих трубах.

Аргументы против каждого из приведенных доводов в пользу установки на обратной трубе следующие:

1. Стойкость бытовых циркуляционных насосов к температуре теплоносителя обычно достигает +110 градусов, тогда как внутри автономных систем отопления вода редко нагревается выше +70 градусов. Что касается котлов, то они на выходе выдают температуру теплоносителя примерно +90 градусов.
2. Вода при температуре +50 градусов имеет плотность 988 кг/м³, а при +70 градусов – 977.8 кг/м³. Для приборов, создающих давление 4-6 м водного столба, и способных перекачать примерно тонну теплоносителя за 1 час, такая мизерная разница в плотности в 10 кг/м³ (вместимость канистры на 10 л) не играет существенной роли.
3. Фактическая разница статического давления теплоносителя внутри подачи и обратки также минимальна.

В качестве вывода можно сказать, что схема подключения циркуляционного насоса может предполагать его установку как на обратной, так и подающей трубе отопительного контура. Тот или иной вариант, где устанавливать циркуляционный насос в системе отопления, не оказывает значимого влияния на его уровень работоспособности и эффективности. Исключением является использование недорогих твердотопливных котлов прямого горения, в которых отсутствует автоматика. Так как горящее топливо в таких нагревателях быстро потушить нет возможности, это нередко провоцирует закипание теплоносителя. Если подключение насоса отопления было проведено на подающей трубе, это позволяет образовавшемуся пару вместе с горячей водой попасть внутрь корпуса с крыльчаткой.

Далее события разворачиваются следующим образом:

• Аппарат резко снижает свою производительность, так как его рабочее колесо не в состоянии перемещать газы. Это провоцирует снижения скорости циркуляции теплоносителя.
• Наблюдается уменьшение поступающей в котловой бак охлаждающей воды. Как результат, прибор перегревается еще больше, а образование пара возрастает.
• После того, как объем пара достигнет критических значений, он попадает внутрь крыльчатки. После этого наступает полная остановка циркуляции теплоносителя: возникает аварийная ситуация. Давление в системе возрастает, из-за чего сработавший предохранительный клапан выбрасывает клубы пара внутрь котельной.
• Если не затушить дрова, то на каком-то этапе клапан не справится с возрастающим давлением. В результате этого возникает реальная опасность взрыва котла.

Дешевые теплогенераторы из тонкого металла обычно оснащаются предохранительными клапанами с порогом срабатывания в 2 Бар. Более качественные котлы способны выдерживать скачки давления до 3 Бар. Исходя из опыта, можно сказать, что между началом перегрева и до времени, когда сработает клапан, обычно проходит примерно 5 минут.

Если схема установки циркуляционного насоса в систему отопления предполагает его монтаж на обратную трубу, то это уберегает прибор от прямого воздействия водяного пара. Как результат, увеличивается период времени до аварии (почти на 15 минут). То есть это не предотвращает взрыв, а лишь дает дополнительное время на принятие дежурных мер по устранению возникшей перегрузки системы. Поэтому при поиске места, где ставить насос на отопление, в случаях с простейшими дровяными котлами лучше выбирать для этого обратный трубопровод. Современные автоматизированные обогреватели на пеллетах могут монтироваться на любом удобном участке.

Какие бывают схемы установки в различных отопительных системах

Первым делом необходимо разобраться, куда ставить насос в системе отопления: благодаря ему вода будет проходить через котел и принудительно направляться внутрь нагревательных батарей. Желательно для этого выбирать то место, где обслуживать аппарат будет удобнее всего. На подающем патрубке его монтируют сразу за группой безопасности и отсекающей арматуры.

Схема установки циркуляционного насоса на обратке предполагает размещение насоса сразу после котла. Желательно использовать комбинацию с грязевым фильтром: это позволит отказаться от приобретения и монтажа дополнительных вентилей. Подобные варианты, как подключить насос отопления, могут успешно применяться как в закрытых, так и открытых контурах. Это справедливо также для коллекторных систем, в которых для перемещения теплоносителя к радиаторам используются автономные подводки: они коммутируются на гребенку-распределитель.

Отдельного внимания заслуживает отопительная система открытого типа, рассчитанная на работу в двух режимах – принудительном и самотечном. Такая универсальность очень удобна в тех случаях, когда электричество подается с перебоями, а установка блока бесперебойного питания или генератора невозможна по тем или иным причинам. В такой ситуации схема подключения насоса отопления частного дома подразумевает размещение аппарата и отсекающей арматуры на байпасе.

Специализированными магазинами предлагаются уже собранные байпасные узлы с насосом, в которых кран на протоке заменен обратным клапаном. Такой подход, где установить насос в системе отопления, не является правильным из-за создаваемого обратным клапаном пружинного типа сопротивление в районе 0.08—0.1 Бар. Для системы отопления с естественной циркуляцией это слишком много. Пружинный клапан заменить лепестковым, который монтируется исключительно в горизонтальном положении.

Также важно понимать, где устанавливать циркуляционный насос в системе отопления с твердотопливным котлом. Как уже было упомянуто, лучшее место для этого – участок трубы перед теплогенератором. Обычно в такой обвязке вместе с насосом в котловой контур врезают также байпас и трехходовой смесительный клапан.

Правила установки в систему отопления

Вне зависимости от типа конструкции циркуляционного насоса его устанавливают на трубопровод или запорную арматуру с помощью накидных гаек-американок. Это дает возможность быстро производить демонтаж в случае ремонта или замены аппарата.

Существуют следующие рекомендации по монтажу циркуляционного насоса:

1. Агрегат можно врезать в любой части трубопровода – горизонтальной, вертикальной или наклонной. Главное при этом соблюдать горизонтальную ориентацию оси ротора (головка ни в коем случае на должна смотреть вниз или вверх).
2. Очень важно, чтобы пластиковый контейнер с электрическими контактами был размещен сверху корпуса, в противном случае во время аварии его зальет водой. Кроме того, это заметно усложнит обслуживание прибора. Сделать это достаточно просто, открутив винты крепления коробки и повернув ее в нужную сторону.
3. Стрелка на корпусе насоса указывает направление потока теплоносителя, что важно соблюдать.
4. Для упрощения обслуживания и ремонта аппарата с обеих сторон его рекомендуется оснастить отсекающими кранами. Это позволит во время демонтажа обойтись без сливания воды с контура.

При такой схеме установки насоса отопления вся нагрузка от его массы ложится на 1 или 2 шаровых крана: их количество зависит от пространственной ориентации прибора. Поэтому лучше не экономить, а приобрести качественную запорную арматуру, корпус которой имеет хорошую механическую прочность.

Монтаж дополнительного оборудования и его подключение

Обычно радиаторные системы закрытого или открытого типа с одним котлом оснащаются одним циркуляционным насосом. Более сложные схемы нуждаются в дополнительных аппаратах по перекачке воды.

Речь идет о таких случаях:

• Частный дом отапливается больше, чем одной котельной установкой.
• Обвязка котла не имеет буферной емкости.
• В состав отопительного контура входит несколько ответвлений для обслуживания различных приборов – батарей, теплых полов, бойлера косвенного нагрева и пр.
• Если применяется гидравлический разделитель.
• Организовывается подача воды для теплых полов.

Чтобы правильно обвязать несколько котлов, работающих на разных видах топлива, потребуется каждый из них обеспечить отдельным насосом. Система с буферной емкостью нуждается в схеме отопления с двумя насосами, т.к. речь идет о минимум двух циркуляционных контурах – котловом и отопительном.

Отдельного упоминания заслуживают схемы отопления повышенной сложности с несколькими контурами: они обычно применяются в больших коттеджах на 2-4 этажа. В этом случае может понадобиться от 3 до 8 насосов для подачи теплоносителя на каждый этаж, и к разным отопительным приборам. Схема отопления с двумя насосами используется в тех случаях, когда в доме имеется два водяных пола. В некоторых случаях подключение насоса в систему отопления частного дома не требуется вовсе, т.к. большая часть электрических и газовых котлов настенного типа имеют собственные перекачивающие аппараты.

Как подключить циркуляционный насос к электричеству

Электрическая схема подключения насоса отопления может быть реализована следующим образом:

• С помощью дифференциального автомата. Наиболее простой вариант, который без проблем можно реализовать самостоятельно.
• Управление термостатом. Дает возможность автоматически останавливать движение теплоносителя, если его температура упадет ниже определенного уровня.
• Совместное применение сети и блока бесперебойного питания. Присоединить электропитание через ИБП совсем несложно, благодаря специальным разъемам. Чего не скажешь о процедуре подключения насоса к распределительному щитку: для этого лучше позвать специалиста.
• Питание от встроенной автоматики. Организация такой электрической схемы циркуляционного насоса потребует некоторых знаний в области электрики.

Использовать для коммутации прибора простую розетку без автоматики и заземления не рекомендуется.

Оптимальная скорость работы насоса

Задача системы отопления с насосной циркуляцией заключается в надежной доставке теплоносителя ко всем потребителям системы, включая самые дальние радиаторы. Чтобы это происходило эффективно, насос должен создавать необходимый для этого напор: его рассчитывают проектировщики, учитывая гидравлическое сопротивление труб. Чаще всего бытовые насосы имеют 3-7 скорости вращения ротора, что позволяет увеличивать или уменьшать производительность работы.

Наиболее простой способ подобрать оптимальную скорость циркуляционного насоса:

1. Отопительную систему нужно вывести в рабочий режим.
2. Измерить температуру поверхности трубы перед и после котла при помощи лазерного поверхностного термометра (пирометра).
3. При разнице температур более 20 градусов скорость вращения ротора нужно увеличить.
4. Если разница меньше 10 градусов, скорость потока нужно уменьшить. Оптимальная разбежность уровня нагрева подачи и обратки – примерно 15 градусов.

Пирометр можно не применять, когда подающая и обратная труба оснащены термометрами. Если с помощью регулировок не удается достичь требуемой разницы температур в 10-20 градусов, это говорит о низкой эффективности системы. Причиной чаще всего бывает ошибка в подборе циркуляционного аппарата. Слишком низкая температура воды в обратке провоцирует увеличение нагрузки на котел и увеличение расхода энергоносителей. Очень горячая вода циркулирует слишком быстро, не успевая передать тепло обогревателям.