Циркуляционный насос для водоснабжения

Большая часть систем отопления, работающих в настоящее время, оборудована циркуляционным насосом. Подобная водяная помпа служит для поддержания необходимого давления воды в системе водоснабжения. Ее главной задачей является удержание нужного давления и перемещение воды по контуру системы. Циркуляционный насос для водоснабжения способствует преодолению гидравлического сопротивления.

Сегодня работают многие системы, оснащенные несколькими насосами для циркуляции воды в системе. Один из них расположен в котле, а другие установлены в контуре. Поэтому при нормальной работе не требуется устанавливать котел в самой низкой точке водопровода. Системы отопления с подобной циркуляцией становятся более распространенными для владельцев собственных домов за городом. Рассмотрим вопрос о том, на что нужно обращать внимание при выборе водяной помпы.

Устройство циркуляционного насоса

Все аналогичные насосы включают в себя следующие элементы:

1. Корпус с установленной «улиткой».
2. Трубы, закрепленные на «улитке».
3. Электрический двигатель с клеммами для соединения с сетью.
4. Ротор – элемент конструкции, который вращается. Он засасывает воду с одной стороны, и нагнетает ее в трубы, в результате создается требуемое давление.

Устройство циркуляционного насоса

Применение насоса циркуляции позволяет решить многие проблемы. Если при естественном передвижении воды она в последней отопительной батарее холодная, а в других батареях, находящихся рядом, теплая, то при обратном ходе вода с небольшой температурой дает сигнал котлу на более интенсивную работу, даже на максимуме его возможностей. Если при разработке системы отопления были совершены ошибки, то отличие в температуре станет заметнее.

Достоинства применения циркуляционных насосов

1. Значительно уменьшаются требования относительно уклона труб.
2. Устраняются пробки в трубах из-за разницы температуры.
3. Равномерный прогрев помещения, так как вода одинаковой температуры во всей системе.
4. Стабильная работа котла.
5. Возможна установка труб меньшего диаметра.

Виды циркуляционных насосов

Такие насосы для водоснабжения частного дома делятся на две группы по конструктивным особенностям: с мокрым и сухим ротором. Сухие насосы различаются тем, что ротор во время работы не касается воды. Такие насосы изолированы специальным уплотнителем. Они характеризуются высоким КПД, а также небольшой шумностью при работе. Помпы с сухим ротором обладают большими размерами, по сравнению с их «собратьями» с мокрым ротором. Чтобы их установить, нужна особая подводка труб.

Циркуляционные насосы с сухим ротором монтируются больше всего в отдельные котельные, которые обслуживают несколько домов, или одно производственное здание. Помпы с сухим ротором нуждаются в периодическом техническом обслуживании.

Циркуляционные насосы с сухим ротором

В отличие от сухих, мокры помпы многие годы функционируют без техобслуживания. Ротор соприкасается с водой, изолируется только стартер, который является неподвижным элементом электродвигателя. Достоинством таких помп является то, что вода выступает в роли смазки для ротора. Это является основным «секретом» длительного срока и отсутствия шумности при функционировании. Их КПД небольшой, но они компактны и удобны, поэтому широко применяются в бытовых системах отопления.

Циркуляционные насосы делятся по способу соединения двигателя:

• с соединением через муфту;
• с фланцевым соединением.

Если патрубки насоса находятся на одной оси, то эта модель называется прямоточной. Это означает, что насосы для водоснабжения можно устанавливать прямо в линию, применяя для крепежа специальную раму. Промышленные модели насосов имеют свои отличия от бытовых образцов.

Выбор циркуляционного насоса

Мы рассмотрели особенности конструкции насосов, их виды. Однако, существуют и другие параметры, на которые следует смотреть при приобретении насоса.

Маркировка

В самом начале необходимо посмотреть маркировку насоса, которая указана под его названием. Например, 32-50. Первое число означает присоединительные размеры – диаметр 32 мм. Часто насосы имеют в комплекте гайки нужных размеров, позволяющие быструю установку и снятие. Второе число означает высоту подъема воды, для нашего примера 5 метров. Имеются насосы для меньшей или большей высоты подъема воды.

Кроме этого, на корпусе насоса должна иметься табличка с указанием наибольшей нагрузки при определенных характеристиках. Под ними предполагается производительность. Для ее настройки в насосе имеются три положения регулятора. Это второй параметр выбора помпы.

Производительность

Все параметры циркуляционных насосов между собой взаимосвязаны. Производительностью называется объем воды, перекачиваемый насосом при наименьшей нагрузке. Чем больше производительность, тем насос для водоснабжения дома считается более качественным. Чтобы определить требуемую производительность, используется распространенная формула:

• Т1 – температура воды в «обратке»;
• Т2 – температура на «подаче»;
• N – средняя мощность отопительного котла;
• Q – вычисляемая производительность.

Средняя температура в «обратке» для примера будет 70 градусов, на подаче температура будет 95 градусов. Таким образом, мы примерно подберем необходимые характеристики насоса. Общепринято, что на каждые 10 метров трубы необходимо 0,6 метра напора, либо высоты столба воды. Кроме этого, имеются и готовые нормы.

Согласно этим нормативам, для каждых 10 квадратных метров площади отопления нужен всего 1 киловатт мощности. Если, например, мощность радиатора равна 200 ватт, то для такой площади требуется пять секций. Но такое число секций примерное, так как во многих случаях их число большое, взятое с запасом. Поэтому необходимо учитывать, что циркуляционный насос должен справиться с подводом воды к каждой батарее в доме.

Требуемая мощность

Необходимая для насоса электрическая мощность является такой характеристикой, на которую следует обращать внимание при приобретении. Часто этот параметр небольшой – не более 200 ватт. Мощность важна только, когда планируется постоянное применение насоса.

Внешние факторы

Кроме рассмотренных характеристик, при приобретении необходимо учитывать влияние внешних факторов на функционирование насоса. Это температура внешней среды, от которой зависит число тепла, нужного для обогрева помещения, и мощность. Часто внешняя среда влияет на помпу: если она замерзнет, то будет хуже работать, чем нагретая.

На мощность насоса влияет диаметр труб. Чем больше трубы, тем большая мощность требуется для перекачки воды. Если вместо воды применяется антифриз, то насос требуется мощнее, так как вязкость антифриза больше. Перечень насосов в продаже большой, и дает возможность выбрать насос для любой отопительной системы.

Чтобы насос справился с нагрузкой, нужно определить, будет насос работать постоянно или нет. Если нет, то не обязательно приобретать модель с большой мощностью. Если насос устанавливается в систему, где естественная вентиляция, то насос будет работать с большой нагрузкой. При выборе нужно смотреть на более мощные насосы. Если мощность будет недостаточной, то батареи будут малой температуры, а насос может выйти из строя.

Важность производителя насоса

Названий насосов циркуляции имеется много. Но большинство из них имеют одинаковые параметры. Если большие отличия есть, то они относятся к сроку службы и надежности. Наиболее распространенными сегодня стали такие марки, как Grundfos, Wester, Wilo и другие. Кроме этого имеется много китайских аналогов. Такие марки зарекомендовали себя как надежные и качественные насосы.

Дорогие известные марки насосов не создают шума. Узнать, работает насос или нет, можно только прикоснувшись к корпусу, или послушав с близкого расстояния. Они долго служат, но имеют значительный недостаток – высокую цену, которая в два раза выше других моделей. Остальные марки стали средним вариантом, которые нормально функционируют, имеют приемлемые цены, надежные в работе.

О китайских насосах мнения потребителей во многом схожи: насосы через небольшое время начинают шуметь, в подшипнике ротора появляется люфт. Срок их работы иногда может достигать нескольких лет, но чаще всего они выходят из строя через несколько месяцев. Их приобретают только из-за небольшой цены.

Какой насос выбрать

Специалисты рекомендуют однозначно приобретать насос любой, кроме китайской модели. Если деньги позволяют, то лучше приобрести насос известной фирмы. Если бюджет ограничен, то можно выбрать неплохую модель средней стоимости.

Установка насоса

Устанавливать циркуляционный насос можно только после того, как проведена промывка системы трубопроводов. При этом нужно убедиться, что в системе нет осадочных остатков. Также требуется произвести опрессовку системы, проверить ее герметичность. Сам процесс установки насоса циркуляции производится с помощью фиксации к отводящей и подающей трубе.

Крепление выполняется в замкнутых и открытых контурах. Затем необходимо сделать установку двух запорных арматур. Они нужны на случай ремонта для временного отключения воды.

Первый пуск

При операции запуска имеются свои особенности. При использовании «мокрых» насосов нецелесообразно открывать краном контур, если насос не заполнен водой. Кроме того, насосы с «сухими» роторами не могут выдержать резкой нагрузки. Такое заполнение отрицательно влияет на уплотнительные элементы. Их износ часто приводит к разгерметизации устройства. поэтому перед открытием контура подачи воды насос нужно предварительно заполнить водой.

Удаление воздуха из насоса

Обязательной операцией, которая предшествует функционированию насоса, является удаление из него воздуха. В частности, эта процедура связана с удалением из насоса и трубопроводов воздуха. Для этого трубопроводы заполняют водой. Открывают все клапаны удаления воздуха. Циркуляционный насос в таком положении для водоснабжения должен работать несколько минут. Затем его следует выключить на одну минуту, и далее снова повторить операцию. Таким образом, воздух будет удален из насоса.

Частые вопросы потребителей

1. Будут ли издавать шум трубы при работе насоса? Шуметь трубы могут, если насос выбран неправильно, или скопился воздух.
2. Допускается ли применение помпы высокого давления в системе водоснабжения? Такой насос использовать нельзя. Насосы внешне похожи, но в системе подачи воды насосы применяются только для поддержания небольшого давления, если его не хватает.
3. Из чего изготавливают насосы? Многие детали насосов производят из керамики, что обеспечивает малую шумность работы и повышает срок службы.
4. Существуют ли насосы для горячей воды? Такие насосы имеются в продаже. Их применение повысит потребление воды, а также расход электрической энергии.
5. Сколько электричества расходуют насосы? Многие циркуляционные помпы являются экономичными устройствами. Они расходуют энергию как простая лампочка. Производители помп приняли соглашение о присвоении насосам ярлыков, которые показывают их потребление электричества, как в бытовых приборах. Существует специальная классификация.
6. Как часто циркуляционные насосы требуют замены? Если насос высокого качества, то он будет работать долгие годы. Но это зависит от изготовителя. Чтобы насос работал дольше, нужно следовать рекомендациям специалистов: правильно выбирать и устанавливать насос, не допускать попадания воздуха в систему, использовать чистую воду.

Вывод специалистов

Создать в доме нормально действующую и удобную систему в управлении можно только путем правильного выбранного насоса. Рекомендуется, кроме рабочих характеристик, также брать во внимание и материал изготовления насоса, чтобы он работал более длительный период. Также, современный насос для циркуляции воды снабжается автоматической системой контроля.

Ее наличие будет повышать стоимость изделия, но это дает большое преимущество покупателю. Датчики и контроллеры в системе водопровода – это не только эргономика и удобство, но и увеличение уровня безопасности оборудования.

Циркуляционный насос для водоснабжения: функции, схемы подключения, подбор по параметрам

Разрешите представить: циркуляционный насос для отопления и ГВС

В каких случаях нужно ставить на водоснабжение циркуляционный насос? Какие функции он выполняет? Какие именно приборы можно использовать на воде и как они подбираются по параметрам? Сегодня нам предстоит ответить на эти вопросы.

Зачем это нужно

Первое и главное: циркуляционные насосы для систем водоснабжения используются только на горячей воде.

Суть проблемы

Дело в том, что контуры ХВС обычно делаются тупиковыми. Вода в них движется по трубам только при водоразборе.

Тупиковая схема разводки холодного водоснабжения

Уточним: исключением являются хозяйственно-пожарные водопроводы общественных и промышленных строений, для которых СНиП 2.04.02-84 рекомендует проектировать кольцевые контуры для обеспечения пикового расхода воды при пожаре. Однако и в них отсутствует непрерывная циркуляция.

Долгое время системы горячего водоснабжения жилых домов тоже проектировались как тупиковые. Именно так устроено ГВС в абсолютном большинстве зданий, построенных до конца 70-х годов прошлого века.

Элеваторный узел с тупиковой подачей горячей воды

В конце 70-х, компактные и невысокие хрущевки в крупных городах начали вытесняться многоэтажной застройкой. Инженерные системы зданий с 10 и более этажами, по понятным причинам характеризуются большой протяженностью.

В частности, в них серьезной проблемой стало обеспечить быструю подачу горячей воды к потребителю: после долгого отсутствия водоразбора (прежде всего по утрам) владельцу жилья приходилось (и приходится по сей день, так как в провинции старые дома никуда не исчезли) сливать воду до ее нагрева.

Обратите внимание: при наличии водосчетчика тупиковая схема горячего водоснабжения невыгодна вдвойне. Владелец жилья длительное время сливает холодную воду, но оплачивает ее по куда более высоким тарифам ГВС.

Водосчетчик ГВС регистрирует расход воды, но не ее температуру

Тупиковая подача горячей воды создает еще две проблемы:

1. Падение ее температуры за счет теплопотерь на длинных розливах и стояках. Владельцы дальних от теплового пункта квартир получают заметно остывшую воду, зачастую не укладывающуюся в требования нормативных документов (согласно действующему СП 31.13330.2012, температура горячей воды у потребителя должна укладываться в диапазон 60-75°С);
2. Фактическое отсутствие отопления ванных и санузлов. В хрущевках за их обогрев отвечают полотенцесушители, размыкающие собой подводку горячего водоснабжения. Как несложно догадаться, они нагреваются только при разборе горячей воды на одном из смесителей в квартире и сохраняют высокую температуру не больше часа-двух в день.

Полотенцесушитель размыкает подводку ГВС и нагревается только при разборе воды

Последствия сочетания характерной для ванной сырости с низкой температурой общеизвестны: затхлый воздух, отслаивающееся покрытие стен и появление грибка.

Грибок указывает на проблемы с вентиляцией и обогревом ванной

Решение

Именно поэтому с начала 80-х новые здания начали проектироваться преимущественно с циркуляционными системами ГВС, что было закреплено в том же СНиП 2.04.02-84.

В открытой схеме теплоснабжения циркуляция реализуется за счет разницы давлений между нитками теплотрассы:

• ГВС врезается в подачу и в обратку до водоструйного элеватора, в двух точках на каждой нитке;
• Между врезками устанавливаются подпорные шайбы — стальные блины с отверстиями на миллиметр больше диаметра сопла элеватора;

Капитан Очевидность подсказывает: в этом случае шайба создает перепад давлений при движении через отверстие в ней потока воды, но не препятствует штатной работе элеватора.

• По дому разводится два розлива ГВС. Стояки подключаются к ним поочередно, и соединяются перемычками на верхнем этаже, образуя замкнутый контур;

Через квартиру проходят два стояка ГВС — основной (с подключенными подводками) и циркуляционный (с полотенцесушителем)

• Горячая вода в зависимости от сезона (и, соответственно, температуры подачи) включается по схемам «подача-подача», «обратка-обратка» или (вне отопительного сезона) «подача-обратка».

ГВС включено из подачи в подачу

Насосы для циркуляции горячего водоснабжения выполняют ту же функцию: они обеспечивают круглосуточное движение горячей воды в замкнутом контуре.

Насосы циркуляционные для систем водоснабжения применяются:

1. В закрытой схеме теплоснабжения, с приготовлением горячей воды в теплообменниках с использованием энергии теплоносителя. Такая система подпитывается от тупикового ХВС, поэтому в ней по определению отсутствуют необходимые для циркуляции перепады давления в отсутствие водоразбора;

Насосы для рециркуляции в системе ГВС

1. На внутриквартирных розливах и подводках ГВС (при значительном расстоянии от стояка до точек водоразбора и полотенцесушителей);
2. В частных домах с автономным приготовлением горячей воды (опять-таки при значительном расстоянии от бойлера, водогрейной колонки или двухконтурного котла (см. Газовый котел для отопления и горячего водоснабжения: разновидности и особенности, на которые нужно обратить внимание при выборе) до смесителей или при использовании для обогрева ванных полотенцесушителей).

Схемы подключения

Как может выглядеть система горячего водоснабжения с циркуляционным насосом? Давайте познакомимся с ней на примере автономного ГВС с приготовлением воды в бойлере (электрическом или косвенного нагрева).

Узнать больше о системах ГВС с рециркуляцией вам поможет видео в этой статье.

Бойлер с тремя выходами

Циркуляционный насос в системе горячего водоснабжения с бойлером

Перед нами простейшая схема: подводка ГВС образует замкнутый контур с непрерывной циркуляцией. Подпитка, компенсирующая расход воды, обеспечивается подключением системы ХВС непосредственно к бойлеру.

Капитан Очевидность подсказывает: в этом случае бойлер должен иметь выход для подключения циркуляционного контура, имеющийся далеко не у всех водонагревателей.

Бойлер с двумя выходами

Насос циркуляционный на горячем водоснабжении — от бойлера косвенного нагрева без вывода для рециркуляции

Для получения стабильной температуры в циркуляционном контуре ГВС здесь применен трехходовой термостатический смеситель. Для понижения температуры воды из первичного контура (на выходе бойлера), он подмешивает в нее воду из подводки ХВС; она же подпитывает бойлер, компенсируя расход горячей воды.

Смесительный узел с термостатической головкой

Любопытно: высокая температура в баке бойлера полезна тем, что обеззараживает его, предотвращая размножение бактерий и появление у воды специфического неприятного запаха.

Оптимальная температура нагрева воды бойлером — 55-75 градусов

Выбор насоса

Как выбрать интересующий нас прибор?

Чтоб ответить на этот вопрос, вначале нужно понять, как работает циркуляционный насос в системе водоснабжения.

Ему предстоит выполнять две функции:

1. Заставить воду двигаться, преодолевая гидравлическое сопротивление замкнутого контура. Это сопротивление линейно зависит от длины контура и обратно — от его диаметра (чем меньше сечение трубы, тем больше она тормозит воду). Кроме того, на гидравлическое сопротивление сильно влияет коэффициент шероховатости труб: чем более гладкие стенки у розлива или подводки, тем меньшее сопротивление она оказывает движению воды;

Гладкие внутренние стенки труб означают минимальную потерю напора

Справка: у всех видов полимерных и металлополимерных труб коэффициент шероховатости минимален и не меняется весь период их эксплуатации. У стальных труб он не только высок изначально, но и растет со временем из-за коррозии стенок и их зарастания известковыми отложениями.

Зарастание стенок — одна из проблем стальных водопроводов

1. Кроме того, насос циркуляционный горячего водоснабжения должен обеспечить определенную скорость движения воды и, соответственно, минимальный перепад температур между началом и концом контура ГВС.

Подсказка: из технических характеристик прибора за первую функцию отвечает напор, за вторую — производительность.

В общем-то, при монтаже ГВС в частном доме своими руками можно обойтись без сложных расчетов в силу двух причин:

1. Напор, приводящий в движение горячую воду в циркуляционной системе ГВС или теплоноситель в системе отопления многоквартирного дома, равен всего 1-2 метрам. Самые маломощные насосы циркуляционные для водоснабжения имеют напор 1,2 метра — при заведомо меньшем гидравлическом сопротивлении контура;

Перепад между нитками отопления равен всего 0,2 кгс/см2, или 2 метрам напора

1. Объем водопровода невелик, а, стало быть, невелика и необходимая производительность. Например, труба с типичным для водоснабжения коттеджа внутренним диаметром 15 мм при длине 100 метров будет иметь внутренний объем всего 3,14 (число «пи») * 0,0075 2 (радиус внутреннего сечения трубы в метрах в квадрате) *100 (длина трубы в метрах) = 0,0176625 м 3 , или 17 литров.

Формула расчета объема цилиндра, с известными высотой и радиусом

Минимальная производительность циркуляционных насосов для ГВС исчисляется кубометрами в час и будет заведомо избыточной.

Практический вывод: для контура горячего водоснабжения частного дома можно смело покупать младший в модельном ряду выбранного вами производителя циркуляционный насос.

На фото — насос циркуляционный для водоснабжения Grundfos UP 20-15 N 150. Напор — 1,2 метра, производительность — 2,1 м3/час

Нюанс: для ГВС предпочтителен насос с латунным, а не с чугунным корпусом. Инструкция связана с куда большим количеством кислорода в воде системы ГВС по сравнению с отоплением: коррозионная стойкость чугуна не абсолютна, и длительный контакт с насыщенной кислородом горячей водой ощутимо снижает ресурс прибора.

Предпочтительный материал корпуса — латунь

Схема расчета

Как выполнить расчет циркуляционного насоса для горячего водоснабжения в том случае, если вы хотите удостовериться в соответствии его параметров вашим потребностям?

Вот сравнительно простая схема расчета производительности насоса, подходящая для трубопроводов диаметром до 20 мм (3/4 дюйма):

Типичный диаметр пластиковых и металлопластиковых подводок водоснабжения — 20 мм

1. Рассчитываем теплопотери на трубопроводе. В отапливаемых помещениях при указанном диаметре их можно принять равными 7 ваттам на метр, в неотапливаемых (при условии теплоизоляции трубы) — 11 Вт/м. Для нашего примера со 100-метровым водопроводом ГВС, проложенным по неотапливаемому подвалу, общие потери составят 1100 ватт;
2. Нормой разности температур для начала и конца контура длиной до 200 метров считаются 2 градуса, свыше 200 метров — 5-7 градусов;

Температура в начале и в конце контура ГВС не должна сильно различаться

1. Расход при известных теплопотерях и допустимой разности температур, рассчитывается по формуле V=Q/(p*c*Dt).

• Q — теплопотери,
• p — плотность воды (1 кг/л);
• с — удельная теплоемкость воды (1,2 Вт*ч/(кг*К);
• Dt — допустимый перепад температур.

Для нашего случая, расчетный расход в литрах в час равен 1100/(1*1,2*2)=458.

Чтобы пересчитать этот результат в кубометры в час, в которых указывается производительность насоса, умножьте его на 1000

Заключение

Надеемся, что наш материал поможет вам подобрать и установить циркуляционный насос для горячего водоснабжения. Успехов!