Насос циркуляционный для отопления — особенности, специфика работы, критерии выбора

Система отопления частного дома является одним из базовых элементов жизнеобеспечения. От ее эффективности зависит комфорт и уют владельца и его семьи. Работоспособность отопительного контура определяется множеством факторов, из которых большую роль играет циркуляционный насос. Он регулирует скорость движения теплоносителя, определяет режим функционирования радиаторной системы и нагревательного котла.

Отсутствие насоса делает отопление зависимым от естественных физических процессов. Если при монтаже были допущены ошибки, циркуляция теплоносителя без насоса станет невозможной. делая неработоспособной весь отопительный контур. В условиях нашей страны этот вопрос обладает принципиальной важностью и заслуживает внимательного рассмотрения.

Что это такое?

Система отопления представляет собой замкнутый контур, основой которого является нагревательный котел. Он подключается в разрыв отопительного контура. Из котла выходит нагретый теплоноситель (прямая линия), проходит по кругу, отдавая тепловую энергию, и возвращается обратно в котел (обратная линия или обратка). Скорость движения воды в системе определяет эффективность ее работы и расход топлива на нагрев. Чем активнее движется теплоноситель, тем меньше он остывает. Это дает возможность снизить подачу топлива.

Если скорость перемещения низка, в систему устанавливают циркуляционный насос. Он создает напор, толкающий воду в необходимом направлении с заданными параметрами. Циркуляция жидкости стабилизируется, становится равномерной и регулируемой. Необходимо учесть, что большинство современных отопительных котлов оснащено собственными циркуляционными насосами. Однако, их мощности часто недостаточно, особенно при сложной, разветвленной конфигурации радиаторного контура. Многие пользователи от одного нагревателя питают не только радиаторную систему, но и теплый пол, что также создает заметное сопротивление и требует дополнительных мощностей.

Виды и характеристики

Циркуляционный насос — это устройство центробежного типа, рабочее колесо которого производит забор и выброс жидкости в заданном направлении. Как и все подобные устройства, он работает на всасывание и нагнетание с одинаковой эффективностью. Учитывая специфику использования, эти качества для него являются основными.

Существует две основные разновидности циркуляционных насосов:

С мокрым ротором

Рабочее колесо этих насосов устанавливается непосредственно на вал двигателя. Корпус насоса герметичен, а на валу ставят сальник, защищающий от протечек. Для бытовых систем такие конструкции считаются наиболее подходящими, так как не создают шума во время работы. Кроме того, насосы с мокрым ротором способны самостоятельно удалять воздушные пробки, а жидкость обеспечивает смазку и охлаждение электродвигателя;

С сухим ротором

Насос и двигатель представляют собой два отдельных узла, соединенных при помощи муфты или фланца. Такие конструкции предназначены для работы в крупных отопительных системах, так как могут перекачивать большие объемы жидкостей. Основным недостатком сухих насосов является высокий уровень шума во время работы, что недопустимо в домашних условиях.

Насосы: 1-С мокрым ротором 2-С сухим ротором

Основные технические характеристики циркуляционных насосов:

• Производительность. Это величина, показывающая количество теплоносителя, перекачиваемого насосом в единицу времени. Определяет способность установки обеспечить заданную скорость движения жидкости для имеющегося объема системы;
• Напор. Часто их путают, но это ошибочный подход. Напор показывает, на какую высоту способен данный насос поднять столб жидкости. Для отопительных систем домов в несколько этажей такой показатель очень важен, так как гидравлическое сопротивление в контурах высоко и его надо преодолеть;
• Мощность двигателя. Этот показатель важен потому, что недостаточная мощность не позволит насосу выполнять свои задачи, а избыточная заставит трубы сильно шуметь;
• Максимальная температура. Поскольку речь идет об отопительной системе, теплоноситель горячий. Если насос не способен работать в таких условиях, его заклинит, появятся протечки и другие проблемы. Необходимо учитывать, что при вращении детали устройства нагреваются, и дополнительный подъем температуры для них иногда становится чрезмерной нагрузкой.
• Присоединительные размеры. монтаж насоса несложен, но для него нужны соответствующие элементы. Их следует подбирать сразу после покупки насоса, чтобы не оказаться в сложном положении во время монтажа;
• Производитель. Этот фактор не настолько заметно влияет на работу системы, но продукция известных и надежных фирм значительно долговечнее и не создает таких проблем, как изделия малоизвестных компаний.

Достоинства и недостатки

К достоинствам относятся:

• Способность нормализовать работу системы, организовать равномерное и стабильное движение теплоносителя.
• Возможность изменить режим работы, что позволяет экономить топливо.
• Высокая скорость движения позволяет в короткий срок нагреть помещение.
• Некоторые недостатки конструкции трубопроводов могут быть исправлены после запуска циркуляции.
• Надежность, способность работать в сложных условиях.
• Прочность, нетребовательность, длительный срок службы.
• Возможность выбрать модель, доступную по цене и подходящую по характеристикам.

Недостатки устройств:

• Для работы насоса необходимо подключение к сети электропитания.
• Увеличивается расход электроэнергии, Что потребует дополнительных расходов.
• При внезапном отключении питания циркуляция теплоносителя прекращается.
• Приобретение и установка прибора в систему также потребуют определенных расходов.

Критерии выбора

Перед тем, как идти в магазин, следует составить себе список параметров системы— объем жидкости, перепады высот, количество радиаторов, протяженность и т.п. Эти данные позволят свериться с характеристиками установки и выбрать наиболее подходящий экземпляр. Прежде всего, надо составить список параметров самого котла, так как он обеспечивает начальные условия работы отопительного контура. Надо руководствоваться правилом максимального соответствия — если прибор уступает требованиям системы, его нельзя покупать — не справится. Избыточность характеристик также вредна — появится шум. Необходимо постараться отыскать оптимальный вариант, позволяющий удовлетворить потребности отопительного контура без излишней мощности или напора.

Производительность насоса вычисляется по формуле:

Q = 0,86 x P/dt, где

• Q — производительность насоса (расчетная);
• P — мощность системы (тепловая);
• dt — разница температур на выходе и на входе котла.

Полученное значение нельзя рассматривать как окончательное. Надо сделать поправку на высоту системы, иначе реальная производительность будет намного меньше.Не следует считать, что высота системы может быть уравновешена обраткой. На практике всегда имеется гидравлическое сопротивление, созданное радиаторами, узлами поворота, разветвлениями и прочими компонентами системы. Как правило, для двухтрубной системы (простая петля без разветвлений) производительность вычисляется умножением высоты на коэффициент 0,7-1,1 (в зависимости от длины и количества радиаторов), а для коллекторной системы коэффициент выше — 1,16-1,85.

В паспорте насоса есть графики, демонстрирующие его производительность на разных скоростях. Надо отыскать такой вариант, где расчетное значение и высота подъема будут примерно посередине. Это положение называется «средней точкой». Если расчетные параметры находятся в ней, устройство будет работать в оптимальном режиме.

Популярные производители и модели

Рассмотрим наиболее известных производителей циркуляционных насосов и их моделей:

WILO TOP-S 30/10 EM PN6/10

Это массивное устройство с чугунным корпусом и высокой производительностью — до 12 м3/час. Напор тоже немалый — обеспечивает подъем теплоносителя на 10 м. Средняя точка на графике дает подъем 6 м3 на 6 м. Режим работы трехскоростной. Недостатками этого прибора считают большую массу и вес, а также увеличенный пусковой ток.

BELAMOS BRS 25 / 8G

Российский бренд, но производится в странах Юго=Восточной Азии. При этом, соотношение цены и качества вполне удачное. Максимальная производительность — 5,28 м3/ч, а напор — 8 м. Внешне этот аппарат является полной копией немецкого Grundfos UPS, хотя по характеристикам он несколько уступает оригиналу.

Grundfos UPS 25-40 180

Оптимальный вариант для отопления частного дома средней величины. Мощность — 45 Вт, производительность — 2,93 м3/ч, напор — 4м. Конструкция мокрого типа, но качественно изолирована о протечек. Пользователи отмечают низкий уровень шума во время работы, качественную сборку, долговечность аппарата.

Aquario AC 254-180

Хороший вариант для частного дома с двухтрубной отопительной системой. Производительность составляет 1,8 м3/ч, что на первый взгляд маловато. Однако, для небольших систем этот насос — оптимальный вариант, который непросто отыскать. Корпус чугунный, мощность составляет 48 Вт. Низкая стоимость устройства является дополнительным плюсом.

Wilo Star-RS 30/6-180

Удачно подобранные характеристики этого насоса позволяют установить его в подвале двухэтажного дома. Он обеспечивает 5,5 м при производительности 3,5 м3/ч. Это сочетание дает возможность работать в системе, обслуживающей большую площадь. Потребляемая мощность — 84 Вт, что многовато, но низкая стоимость прибора уравновешивает этот недостаток.

Grundfos UPS 32-80

Этот образец мощного и прочного насоса способен перекачать 11 м3 жидкости в час. Корпус бронзовый, устойчивый ко всем нагрузкам, как механическим, так и к температурным. Напор 7,5 м позволяет работать даже в трехэтажных домах. Аппарат дорогой, но, по утверждениям владельцев, вполне соответствует этой стоимости.

Wilo Yonos PICO 25/1-6

Этот прибор оснащен электронным блоком управления. Напор — до 6 м, производительность — 3,7 м3/ч. Это не слишком много, но для двухэтажного дома среднего размера вполне подойдет. Имеется функция автоматического удаления воздуха, весьма полезная в частных отопительных системах. Дополнительный плюс — удобный способ подключения питания. Используется герметизированная колодка, которая просто защелкивается в гнезде.

Перечислять модели циркуляционных насосов можно еще долго, поскольку число производителей постоянно увеличивается. При этом, наиболее популярными изготовителями являются именно рассмотренные фирмы. Выбирая подходящий образец, рекомендуется присмотреться к изделиям этих компаний.

Заключение

Циркуляционные насосы являются необходимыми и важными элементами отопительной системы частного дома. Оптимальным способом монтажа является обратная линия, где температура теплоносителя намного ниже, чем на выходе из котла.

Выбирая насос, следует обращать внимание на его параметры:

• Мощность
• Максимальная температура

Следует в первую очередь рассматривать продукцию известных и надежных фирм. Они дороже, но эти расходы всегда оправдываются. По утверждениям специалистов и рядовых пользователей, правильно выбранный циркуляционный насос практически не нуждается в обслуживании и обеспечивает длительную службу без сбоев.

Читайте также другие полезные статьи:

Видео-обзор циркуляционного насоса для отопления

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) .