Водяные циркуляционные насосы для отопления – разновидности и особенности установки

Повысить эффективность автономных систем обогрева загородных домов и дач позволяет насос водяной для отопления. В автономных системах отопления, оснащенных такими насосами, теплоноситель движется с определенной скоростью. Что не менее важно, такое движение происходит в непрерывном режиме. Кроме того, с помощью насосов водяных для отопления внутри труб и радиаторов создается ровное давление. Циркуляционные насосы одинаково успешно используются как для водяного отопления, так и для установки на трубопроводах, обеспечивающих горячее водоснабжение дома (ГВС).

Циркуляционный насос в системе отопления

Назначение и преимущества

Отопление, как известно, возможно и без водяного насоса – за счет естественной циркуляции жидкости, переносящей тепловую энергию. Между тем многие собственники загородных домов и дач оснащают свои жилые строения системами отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя, для обеспечения которой и используется циркуляционный насос. Для того чтобы понять причины такого выбора, следует разобраться в достоинствах и недостатках отопления с естественной и принудительной вентиляцией.

Системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя

Если говорить о достоинствах отопления с естественной циркуляцией теплоносителя, то их не так много, и наиболее значимыми из них являются:

• полная энергонезависимость;
• отсутствие сложностей в обвязке самого котла.

Схема системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя

Между тем недостатков достаточно много.

• Для монтажа используются трубы разного диаметра, даже достаточно большого, что приводит не только к удорожанию проекта, но и к трудностям при его реализации.
• Теплоноситель перемещается с достаточно низкой скоростью, отсюда значительные энергетические потери, неравномерное распределение тепла и, соответственно, снижение общего КПД.
• Невозможно передать тепловую энергию на значительные расстояния (высоты).
• В системе отопления с естественной циркуляцией практически невозможно выполнить точные регулировки и оптимизировать распределение тепла по помещениям дома.

Системы отопления c циркуляционным насосом

Из недостатков систем отопления, в состав которых включен насос для циркуляции воды, можно выделить только один значимый, который состоит в том, что при отсутствии электричества они перестают функционировать. Между тем решается данная проблема очень легко. Для этого надо:

• сразу спроектировать систему отопления так, чтобы она могла функционировать в двух режимах: с принудительной и естественной циркуляцией теплоносителя (достаточно предусмотреть установку насосного узла на обратной трубе – перед входом в котел);
• установить в своем доме бесперебойное питание, которое будет сохранять работоспособность системы отопления даже в тех случаях, когда в центральной сети электропитания отсутствует электрический ток.

Схема отопления с циркуляционным насосом

Преимущества использования водяного циркуляционного насоса при организации отопления заключаются в следующем.

• Системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя менее материалоемкие, для их обустройства трубопрокат большого диаметра может и не потребоваться, что не только удешевляет их, но и облегчает монтаж.
• Если термоизоляция трубопровода с принудительной циркуляцией выполнена качественно, то с его помощью можно передавать тепловую энергию на значительные расстояния и высоты, что позволяет обогревать все этажи большого коттеджа, а также всех построек, расположенных на приусадебном участке.
• Используя водяной насос для отопления, можно значительно увеличить КПД системы и тем самым снизить затраты на энергоресурсы (электроэнергию или топливо для работы котла).
• При помощи водяных циркуляционных насосов можно выполнить зонирование системы отопления и реализовать в ней различные способы осуществления теплообмена, такие как радиаторы, теплые полы, конвекторы.
• Используя водяной насос для отопления, вы можете подвергать регулировке как отдельные, так и все участки системы отопления дома. Это обеспечивает возможность создания особого температурного режима для каждого помещения.
• Системы, на которых установлены водяные насосы для отопления, значительно проще в запуске, а также в техническом обслуживании и ремонте.

Циркуляционный насос повышает эффективность системы отопления и снижает потребление топлива

Виды и правила выбора

Все циркуляционные насосы вне зависимости от типа работают по следующему принципу.

• Во внутренней камере такого устройства вращается лопастное колесо, которое также называется крыльчаткой.
• Когда между двумя ближайшими лопастями крыльчатки, которые формируют стенки временной рабочей камеры, отсутствует жидкость, создается область разрежения воздуха, что и способствует поступлению в камеру теплоносителя при ее нахождении напротив всасывающей магистрали.
• При дальнейшем вращении крыльчатки и временной рабочей камеры находящаяся в последней жидкость-теплоноситель под действием центробежной силы отбрасывается к стенкам внутренней камеры самого водяного насоса. Таким образом, во временной камере создается повышенное давление, которое и приводит к выталкиванию жидкости через нагнетательный патрубок.

По своему конструктивному исполнению циркуляционные насосы делятся на две больших категории:

• устройства с «мокрым» ротором;
• насосы с «сухим» ротором.

Устройство циркуляционного насоса с мокрым ротором

Устройства первого типа, детали ротора которых находятся в постоянном контакте с перекачиваемой средой, отличаются компактными размерами и практически бесшумной работой. Между тем насосы с «мокрым» ротором, которые просто врезаются в трубопровод, характеризуются не слишком высоким КПД.

Циркуляционные насосы с «сухим» ротором более массивные и достаточно сильно шумят в процессе работы, но отличаются высоким КПД. Устанавливаются насосы данного типа, ротор которых изолирован от контакта с перекачиваемой средой, при помощи консольного крепления к стене.

Конструкция насоса с мокрым ротором

Чтобы обеспечить высокую эффективность работы водяного насоса, необходимо при его выборе исходить из характеристик как самого оборудования, так и отопительных систем, на которых его планируется использовать. Параметрами, требующими особого внимания, являются производительность насоса и величина создаваемого им напора.

• Производительность характеризует количество жидкости, которое устройство способно перекачать в единицу времени. Измеряется данный параметр в м 3 /час. Останавливать свой выбор желательно на водяных циркуляционных насосах, которые в состоянии за час перекачать весь объем воды в системе три раза.
• Единицы измерения напора, создаваемого водяным насосом, – метры или дециметры водяного столба.

Таблица 1. Усредненные параметры выбора насоса. Можно использовать в качестве ориентира при выборе нужной модели

Для отопительных систем большой протяженности следует приобретать и более мощные водяные насосы, которые обеспечат быстрое наполнение труб и эффективную циркуляцию теплоносителя.

Выбирая циркуляционный насос по мощности, необходимо предварительно рассчитать суммарное сопротивление всех гидравлических узлов и ориентироваться на полученное значение. Поперечное сечение входного и выходного патрубков водяного насоса для отопления также имеет значение: его размер должен быть на одно деление меньше, чем диаметр труб, из которых состоит отопительная система.

Как правильно выполнить установку циркуляционного насоса

От того, насколько правильно выполнена установка циркуляционного водяного насоса, в значительной степени зависит эффективность работы не только самого устройства, но и системы отопления в целом.

Схема обвязки циркуляционного насоса отопления

При монтаже следует придерживаться следующих рекомендаций.

• Перед установкой водяного насоса в систему отопления проследите, чтобы в ней не было воды.
• Ось ротора водяного насоса при установке должна располагаться в горизонтальной плоскости.
• Перед водяным насосом обязательно устанавливают фильтр, который защитит устройство от попадания примесей, содержащихся в теплоносителе.
• Установку водяного насоса для системы «теплый пол» проводят на подающей трубе, в которой практически не образуются воздушные пробки.
• Все места выполняемых соединений должны быть тщательно загерметизированы, для чего используется ФУМ-лента.
• Запуск водяного насоса можно выполнять только тогда, когда его установка полностью завершена, а из труб отопления удален весь воздух (для этого откручивают специальную пробку с винтом).

Зачем нужен насос для отопления частных домов

Вопрос, для чего необходим циркуляционный насос в системе отопления частного дома, сегодня встречается не так часто. Потребители давно поняли, что этот небольшой прибор решает многие проблемы, связанные с эффективной работой отопительной системы в целом.

Во-первых, с его помощью увеличивается коэффициент полезного действия. Во-вторых, есть возможность сэкономить на материалах и элементах отопления. Обо всем этом ниже.

Особенности принудительной циркуляции

Установленный в систему циркуляционный насос создает внутри небольшое давление. При этом теплоноситель движется с небольшой скоростью, равномерно распределяя тепло по всем радиаторам.

Неужели естественная циркуляция теплоносителя не может распределить тепловую энергию равномерно?

Может, но ввиду того, что строящиеся загородные частные дома становятся все больше в размерах, а соответственно схемы разводки трубных магистралей становятся все сложнее, теплоносителю все труднее преодолевать конфигурации трубных схем. И в таких домах без циркуляционного насоса просто не обойтись.

Преимущества

Под действием насоса теплоноситель быстрее проходит по всему контуру системы отопления, возвращаясь в нагревательный котел. При этом его температура не будет низкой. А значит, нагревать не сильно охлажденный теплоноситель будет проще. Меньше затрат на потребление топлива.

Для естественной циркуляции теплоносителя необходим большой его объем, чтобы в массе своей он смог держать необходимую температуру. Соответственно для нормальной работы отопительной системы в частном доме понадобятся трубы с большим диаметром, радиаторы с широкими полостями, запорная арматура под стать трубам.

Для системы, в которой установлен насос, нет необходимости держать большой объем теплоносителя. Поэтому можно спокойно использовать трубы и запорную арматуру с меньшим диаметром. А это снижение цены на все изделия и экономия на материалах.

Недостатки

В принципе, недостаток у такого отопления всего лишь один – это энергозависимость. Работает устройство от электрического тока. Во-первых, это пусть и небольшие, но затраты. Во-вторых, при отключении подачи тока насосный агрегат перестает работать.

Конечно, мастера, учитывая данную ситуацию, устанавливают байпас, через который отопление начинает работать по принципу естественной циркуляции горячей воды. А это снижение эффективности работы, плюс снижение КПД.

Подбор прибора

Ответственный момент – это правильно рассчитать мощность устанавливаемого насоса. Здесь учитывается два показателя:

• объем перегоняемой массы воды, м³/ч;
• напор, измеряемый в метрах.

Сделать правильный расчет, если вы в этом деле неспециалист, очень сложно. Здесь приходится учитывать сложность схемы разводки трубных магистралей, количество радиаторов и запорной арматуры, мощность отопительного котла, материалы, из которых изготовлены трубы и другие приборы отопления. Поэтому этот этап лучше всего переложить на плечи профессионала.

Если все-таки вы решили взять ответственность на себя, тогда лучше всего приобрести насос, в котором можно переключать скорости перемещения теплоносителя.

Идеальный вариант – с автоматической регулировкой. Стоит такой прибор в разы дороже обычного образца, зато вы спокойны, что можете сами настроить его под необходимые параметры отопительной системы дома.

Пример расчета

Перед тем как выбрать насос, необходимо провести следующий расчет. К примеру, отопительный котел установлен в подвальном помещении. Ваш дом – это двухэтажное строение. Система отопления – это однотрубная разводка.

То есть, получается так, что самая высокая точка отопительной системы – это верхние края радиаторов, установленных на втором этаже. Это притом, что в доме установлена закрытая система отопления.

Расчет напора

От трубы обратного контура, которая входит в котел (именно этот участок и является местом установки прибора) необходимо замерить расстояние до верхнего края радиатора второго этажа. Это и будет напор насосного устройства. По сути, получится так:

• 2,5 м – высота подвала;
• 3 м – высота первого этажа;
• два перекрытия – 0,5 м;
• расстояние от пола до верхнего края радиатора – 0,6 м.

Сумма равна 6,6 м. Значит, вам потребуется насос с напором 7 м.

Расчет мощности

Для этого необходимо знать отапливаемую площадь частного дома. Для примера пусть будет 200 м². Чтобы в частном доме было тепло, необходимо придерживаться соотношения: 1 кВт тепловой энергии на 10 м². То есть, вам потребуется 20 кВт.

Следующий показатель – разница температур на подающем и обратном контуре. Специалисты рекомендуют в пределах 10 °C. То есть, если на выходе из котла температура теплоносителя будет +70 °С, то при входе +60 °С. Теперь проводите вот такое математическое действие: 20:10=2. Это и есть мощность насоса, измеряемая в м³/ч.

Как видите, выбрать насос не так уж и сложно. Конечно, это простейший расчет без учета различных нюансов. Но его можно взять за основу, приплюсовав 20% на всякий случай.

Монтаж

Заниматься установкой циркуляционного насоса самостоятельно, если вы не знаете всех нюансов монтажного процесса, лучше не стоит. Но ознакомиться с технологией и последовательностью нужно.

Место установки

Насос устанавливается на обратке рядом с отопительным котлом. Это делается с одной-единственной целью – снизить температурные нагрузки на уплотнители, манжеты и прокладки, которые используются в конструкции самого агрегата. Под действием высоких температур они быстро выходят из строя.

Существует два типа устройств: с мокрым ротором и сухим. Обычно первый вариант это маломощные насосы, используемые для отопления небольших частных домов. Его врезают прямо в трубопровод, соединяя с двух сторон резьбой. Второй – это более мощная установка. Такие насосы чаще всего соединяются при помощи фланцев.

Запорная арматура и фильтр

Насос отсекается от трубы двумя вентилями (шаровыми кранами), которые при необходимости проведения ремонта, закрываются.

Обязательно устанавливается байпас. Это труба, которая соединяет трубопровод, минуя насосную установку. На байпас обязательно монтируется вентиль. Он перекрывает течение теплоносителя, когда работает насос. И открывает, когда прибор перестает работать или в процессе ремонта. То есть, байпас работает в экстренных случаях, чтобы отопление не прекращалось, если остановился сам насос.

Сегодня нередко перед насосом монтируется фильтр грубой очистки. Он отвечает за качество теплоносителя.

Популярные производители

Вопрос, как выбрать, затрагивает не только технические характеристики прибора. Чаще всего под ним потребители понимают марку или производителя. Современный рынок предлагает достаточно широкий ассортимент. Здесь и зарубежные аналоги, и отечественные. Вот только несколько моделей.

Итальянский насос Aquario

Его модель AC204-130 одна из самых популярных. Используют для небольших частных домов. Его мощность – 2,4 м³/ч, напор до 3 м, потребляемая мощность 0,64 кВт, вес 3,4 кг.

Соединение фланцевое, имеет три скоростных режима.

Итальянский прибор DAB VA-VB-VD

У него широкий диапазон технических характеристик: напор до 6 м при мощности от 0,5 до 3,3 м³/ч.

Этот образец снабжен специальным тепловым реле, который отключает насос, если тот начинает перегреваться. Многие специалисты советуют выбрать именно эту модель.

Grundfos

Датская компания Grundfos предлагает насосы пяти модификаций. В России большую популярность завоевала модель UPS, как самая экономичная в плане потребления электроэнергии (0,55 кВт).

При этом ее напор 3 м, и объем перекачиваемого теплоносителя 3 м³/ч.

Российские модели

Из отечественных производителей необходимо выделить насосы марки «Хозяин» из Подольска и «Циркуль» от компании «Джилекс». Несколько технических характеристик:

• Хозяин 4.25.180 – напор 4,2 м, мощность 3 м³/ч;
• Хозяин 8.32.180 – напор 8 м, мощность 9,6 м³/ч;
• Циркуль 25/40 (напор 4 м, объем 2,5 м³/ч) – самый маленький образец;
• Циркуль 32/80 (напор 8 м, объем 3,2 м³/ч) – самый большой.

Обе марки производят насосы, которые соединяются с трубопроводом фланцевым соединением.
Итак, зная марки и модели, предлагаемые производителями, можно правильно выбрать насос, учитывая не только его технические характеристики, но и цену.