Циркуляционные насосы для систем отопления: технические характеристики и правила выбора

Использование насоса циркуляционного для систем отопления значительно улучшает их эксплуатационные характеристики. Кроме того, такие насосы, благодаря которым нагретая котлом вода поступает во все элементы отопительных систем значительно быстрее и менее остывшей, позволяют экономить на энергоносителях (электричестве, топливе для котла). Эффективность применения циркуляционных насосов в составе отопительных систем во многом зависит от правильности выбора такого оборудования, делаемого на основе его технических характеристик.

Циркуляционные насосы для отопления

Виды и основные характеристики

Прежде чем разбираться в том, какие имеют циркуляционные насосы для систем отопления технические характеристики, следует познакомиться с различными типами такого оборудования. По конструктивному исполнению выделяют циркуляционные насосы:

Особенность конструкции устройств первого типа заключается в том, что подвижные элементы их роторного узла постоянно находятся в контакте с перекачиваемой средой, что обеспечивает не только их смазку, но и эффективное охлаждение. Кроме того, работа такого оборудования, ротор которого постоянно находится в жидкой среде, отлично поглощающей все вибрации, характеризуется минимальным уровнем шума. Достоинствами циркуляционных насосов с «мокрым» ротором также являются компактные размеры, простота в установке и техническом обслуживании. Если говорить о недостатках подобных гидромашин, то к наиболее значимым из них относится невысокий КПД.

Конструкция циркуляционного насоса с «мокрым» ротором

В циркуляционных насосах с «сухим» ротором, как становится понятно уже из их названия, элементы роторного узла не контактируют с жидким теплоносителем, что наделяет такие устройства как достоинствами, так и недостатками. Наиболее значимыми преимуществами гидромашин данного типа являются высокая производительность и КПД, доходящий до 80%. Циркуляционными насосами с «сухим» ротором оснащают мощные тепловые станции и отопительные системы промышленного назначения, в бытовых системах отопления, как правило, их не используют. Среди недостатков гидромашин с «сухим» ротором обычно называют достаточно высокую шумность, а также сложность установки и обслуживания.

Устройство циркуляционного насоса с «сухим» ротором

Технические возможности и условия эксплуатации насосов циркуляционных для систем отопления определяются целым рядом характеристик.

Этот параметр указывает на количество жидкости, которую устройство в состоянии перекачать за единицу времени своей работы. Единица измерения данного параметра – м 3 /час.

Напор также называют гидравлическим сопротивлением. Величина напора, формируемого циркуляционным насосом, измеряется в метрах или дециметрах водяного столба.

Для перекачки увеличенного объёма теплоносителя применяются сдвоенные циркуляционные насосы

От этого параметра зависит тип электрической сети (одно- или трехфазной), к которой можно подключать насос. Естественно, что для установки в системах отопления жилых домов следует выбирать гидромашины, работающие от электрической сети питания с напряжением 220 В.

Данная характеристика зависит как от конкретной модели насосного оборудования, так и от режима, в котором оно работает. Многие модели циркуляционных насосов, предназначенных для бытовых систем отопления, могут обеспечивать несколько скоростей перекачивания воды. На корпусе таких насосов, как правило, имеется специальная табличка, на которой указаны потребляемая мощность и сила тока, соответствующие каждому из режимов работы. Преимущественное большинство циркуляционных насосов для бытовых систем отопления характеризуются потребляемой мощностью, находящейся в интервале 50–70 Вт.

Таблица 1. Основные параметры и особенности выбора циркуляционных насосов для отопления

Максимальная температура теплоносителя

Выбирая циркуляционный насос для системы отопления по данному параметру, следует отдавать предпочтение моделям, рассчитанным на работу с рабочей средой, температура которой может доходить до 110°.

Сюда относятся такие характеристики, как диаметр резьбовой части монтажных элементов насосного оборудования и монтажная длина его корпуса. Большая часть циркуляционных насосов, используемых в бытовых системах отопления, просто врезается в трубопровод и соединяется с его элементами при помощи накидных гаек – «американок». Достаточно часто как сами гайки, так и патрубки для подсоединения устройства к трубопроводной системе уже входят в его заводскую комплектацию. Наиболее распространенными монтажными диаметрами циркуляционных насосов, используемых для оснащения бытовых систем отопления, являются 1 и 1,25 дюйма (25 и 32 мм соответственно). Монтажная длина бытовых циркуляционных насосов может составлять 130 или 180 мм.

Все размерные параметры насоса указываются в его техническом паспорте

Класс защиты электрической части

Большинство современных моделей циркуляционных насосов для бытовых систем отопления по международной классификации соответствуют классу защиты IP44. Насосное оборудование данного класса производители обеспечивают защитой от попадания в его внутреннюю часть твердых инородных частиц, размер которых превышает 1 мм. На это указывает первая цифра 4 в маркировке. Следующая цифра 4 в обозначении класса защиты обозначает, что электрическая часть оборудования застрахована от капель жидкости и брызг, летящих под любым углом.

Максимальное давление жидкости на выходе

На корпусе многих моделей циркуляционных насосов можно встретить информацию о данной характеристике. Как правило, у бытового оборудования этот параметр не превышает 10 бар. С практической точки зрения он ни о чем говорит, гораздо важнее такие характеристики, как напор и производительность.

Торговая марка и компания-производитель

При выборе циркуляционных насосов для систем отопления (впрочем, как и любых других технических устройств) лучше отдавать предпочтение продукции известных производителей, которые более серьезно относятся к вопросам качества и предоставляют надежные гарантии.

Таблица 2. Некоторые модели циркуляционных насосов российской компании «Инсэл»

Таблица 3. Некоторые модели циркуляционных насосов международной компании NeoClima

Технические характеристики циркуляционных насосов для систем отопления, как правило, внесены в обозначение их моделей. По таким обозначениям, в частности, можно сразу определить следующие параметры: создаваемый устройством напор жидкости, диаметры его всасывающего и нагнетательного патрубков, монтажную длину.

Правила и особенности выбора

Приступать к выбору определенной модели циркуляционного насоса следует только после того, как будет спроектирована отопительная система и станет известна суммарная длина ее замкнутого контура. Кроме длины контура системы отопления, на выбор циркуляционного насоса оказывает влияние и количество радиаторов, которыми она будет оснащена. Только после получения всех этих данных можно с высокой точностью определить, какую производительность должен иметь циркуляционный насос и какой величины напор теплоносителя в системе он должен обеспечивать. Производительность циркуляционного насоса для системы отопления очень важно рассчитывать, исходя из самой низкой температуры на улице, когда насосное устройство будет работать с максимальной нагрузкой.

Выбирая циркуляционный насос для системы отопления по характеристикам такого устройства, можно ориентироваться на следующие рекомендации от опытных специалистов.

1. Если при выборе циркуляционного насоса вам подошли и понравились сразу несколько моделей, предпочтение следует отдать той из них, технические характеристики которой точнее всего соответствуют расчетным значениям, полученным при проектировании системы отопления.
2. Нежелательно выбирать циркуляционный насос со слишком большим запасом по производительности и создаваемому напору теплоносителя. Такое устройство, расходуя только часть своей мощности, будет потреблять значительное количество электроэнергии, и создавать излишний шум при работе.
3. Лучше приобретать те модели циркуляционного насоса, режимы работы которых можно регулировать. Использование таких устройств со специальным переключателем на корпусе позволяет оптимизировать работу всей системы отопления в целом.

Циркуляционные насосы, если они правильно подобраны и установлены, позволяют сделать работу отопительных систем более эффективной, а также снизить расходы на обогрев помещений.

Как выбрать циркуляционный насос

Основное назначение

Циркуляционный насос обеспечивает принудительную циркуляцию теплоносителя в замкнутой системе отопления. В конструкцию насоса входят:

• металлический корпус,
• керамический или стальной ротор,
• роторный вал с крыльчаткой,
• вращающий ротор и электродвигатель.

Установленный в систему отопления циркуляционный насос обеспечивает всасывание воды с одной стороны и ее нагнетание в другую сторону, которое обеспечивается работой крыльчатки и возникающей за счет этого центробежной силы. Основной задачей циркуляционного насоса является преодоление сопротивления, которое может встречаться на некоторых участках самой отопительной системы. Циркуляционный насос перекачивает теплоноситель внутри системы с постоянной скоростью, обеспечивая равномерный прогрев помещений. Использование принудительной циркуляции позволяет применять трубы меньших диаметров, управлять теплоотдачей, повышать качество системы отопления, делая ее элементом системы «умный дом».

Параметры выбора

• Рабочая температура. Циркуляционный насос предназначен для системы отопления и должен выдерживать высокие температуры теплоносителя до 110 °С.

• Напор или объем прохождения теплоносителя через котел за одну минуту – один из параметров при выборе насоса. Для его определения существует простое правило, приравнивающее мощность устройства к расходу воды.
  ПРИМЕР: при мощности котла 20 кВт объем прохождения теплоносителя за минуту – 20 л воды.

• Теплоноситель. Насос должен работать на воде или других теплоносителях, применяемых в отопительных системах.

• Расход теплоносителя рассчитывается для каждого из колец системы. Его достаточно просто рассчитать по указанному выше методу, если известны мощность котла и тип используемых отопительных радиаторов.

• Следующим шагом будет расчет расхода теплоносителя в трубопроводе в зависимости от диаметра используемых труб.
  — Расход воды в трубах диаметром:
  ½ “ составляет 5,7 л/мин,
  1 “ – 30 л/мин,
  2 “ – 170 л/мин.

• Скорость движения теплоносителя можно не рассчитывать, приняв ее величину равной 1,5 м за секунду.

ПРИМЕР: Вычисляется мощность насоса в зависимости от длины трубопровода. Для трубопровода длиной 10 м потребуется напор 0,6 м, следовательно, для 100-метровой отопительной системы потребуется насос, способный создать напор 6 м.

Маркировка

Рассмотрим маркировку 25–40 и 32–60 циркуляционных насосов для систем отопления

• Первое число в маркировке 25 (32) означает диаметр внутренней резьбы присоединительных гаек насоса. Диаметр гаек выбирается в зависимости от диаметра труб отопления. В быту, как правило, два размера: 25 и 32.
• Второе число 40 (60) – напор насоса. Оно означает максимальное давление, создаваемое насосом и измеряемое в дециметрах или метрах водяного столба: 40 (60) дм или, соответственно, 4 (6) м.

Типы циркуляционных насосов

Насосы с сухим ротором. В них электродвигатель отделен от крыльчатки уплотнителями из угольных, керамических, алюминиевых колец. Имеют КПД около 80%. При работе шумят, требуют квалифицированного обслуживания и используются, как правило, в крупных системах (в многоэтажных зданиях площадью более 300 м²).

Насосы с мокрым ротором. В них крыльчатка и ротор омываются теплоносителем, который одновременно смазывает и охлаждает двигатель. Статор отделен от ротора тонким стаканом из немагнитного или углеродного материала. Подобные устройства не шумны, легки в эксплуатации, однако их КПД не более 50%.

Технические характеристики

Выбор циркуляционного насоса определяется площадью помещения, требуемым количеством тепла для его обогрева, температурой и типом теплоносителя, диаметром и типом труб. Для коттеджей и квартир чаще всего применяются насосы с мокрым ротором, устанавливаемые на трубопроводе, направляющем теплоноситель, прошедший через систему отопления в нагреватель, и имеющем более низкую температуру.

Маркировка циркуляционного насоса содержит данные о его присоединительном диаметре и максимальном напоре.

• Напор (т.е. создаваемое насосом давление, измеряемое в метрах водяного столба) обеспечивает преодоление гидравлических потерь в трубах и соединениях. Производительность насоса (подача) (м³/час) определяет количество теплоносителя, которое насос способен прокачать через систему. Эти две величины связаны определенной зависимостью, приводимой в паспорте насоса в виде графика. Точный подбор насоса возможен лишь специалистами после детального обследования всего отапливаемого объекта. Существуют, однако, эмпирические формулы, позволяющие примерно оценить параметры требуемого насоса – производительность и напор.

Количество необходимого тепла зависит от многих факторов – расположения объекта, его конструкции и т.д., но в среднем это примерно 1кВт (1000 Вт) на 10 м² площади. Такое количество тепла должно подаваться в систему извне или от установленного нагревателя (котла).
Для определения мощности насоса пользуются расчетными показателями производительности насоса (эквивалент 1 кВт), приравниваемого к подаче теплоносителя в 0,06 м³/ч.

ПРИМЕР: для отопления помещения в 200 м² необходим насос с подачей не менее 1,2 м³/ч. Это первый параметр. Чтобы определить необходимый напор при такой подаче, следует учесть, что для прокачки воды по трубе в 10 м необходим минимальный напор 0,6 м водяного столба. Поэтому необходимый минимальный напор получится после оценки длины труб системы. Для учета этажности здания необходимо добавить еще 2–4 м. Результат и будет требуемой величиной напора.

Эти две характеристики позволят сильно сузить диапазон выбора требуемых насосов. Применяя трубы с бóльшим диаметром, можно использовать насосы с меньшим напором, но с соответствующим присоединительным диаметром.

• Один из важных факторов – наличие у насоса регулировки скорости вращения вала. Нерегулируемые модели стоят дешевле. Регулируемые – обеспечивают не только энерго-, но и ресурсосбережение самого насоса. Регулируемые насосы могут иметь шаговое переключение и обеспечивать 2-, 3- или 4-скоростной режим ручного переключения или плавное переключение скорости, а также отслеживать температуру теплоносителя, легко встраиваясь в «умные системы».