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

Насос перекачивающий для отопления

В первую очередь, циркуляционный насос системы отопления перекачивает теплоноситель, однако отопление также может работать и без него. Принудительное перекачивание ускоряет циркуляцию, тем самым выравнивая температуру теплоносителя на различных участках контура.

Функции и преимущества

В гравитационной системе отопления помещений важнейшей проблемой является гораздо более высокая температура и нагревание в близлежащих к котлу радиаторах из-за медленного движения воды в системе. Такой насос же позволяет обходиться совсем небольшим диаметром розлива.

Если циркуляция происходит естественным образом, то зачастую может появиться проблема, связанная с гидравлическим сопротивлением. Решением такой проблемы является использование труб намеренно завышенного диаметра, но выполненный контур с трубой при сечении 35–55 миллиметров будет портить эстетику помещения, к тому же обойдётся довольно недёшево.

Принудительное перекачивание сделает возможным розлив без какого-либо уклона, который необходим не только для ускорения процесса циркуляции, но и для вытеснения расширительный бачок воздуха.

А вот в системе с лучевой разводкой или другого рода очень высоким гидравлическим сопротивлением отопительный насос и вовсе является необходимым элементом, ведь без использования этого прибора перепад, создающийся из-за нагрева, будет в принципе недостаточным для процесса циркуляции.

Многие модели типы котлов не поддерживают режим работы в гравитационной системе, поэтому перед приобретением устройства целесообразным будет тщательно изучить инструкцию и руководство по эксплуатации, чтобы убедиться, что котёл поддерживает необходимые конфигурации для отопления.

Недостатки и возможные проблемы при эксплуатации

Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что перекачивающий насос с принудительной циркуляцией имеет массу преимуществ, однако он же может создавать и достаточно серьёзные проблемы.

1. Первым недостатком считается достаточно большое потребление электричества, что становится особенно заметным при постоянной или круглосуточной работе аппарата. Электронасос мощностью в 100 Ватт при беспрерывной работе потребляет около 80 киловатт-часа и по нынешним тарифам Российской Федерации обойдётся в 280-330 рублей.
2. Вторая проблема – это энергозависимость системы, а это уже недостаток не только определённого устройства, а всего проекта. При этом нужно учитывать, что при использовании исключительно принудительной циркуляции кража проводов или обрыв приведут к очень неприятным и, возможно, даже необратимым последствиям. Решением проблемы кратковременного отключения электроэнергии является применение установки ИБП, предназначенной для улучшения работы насоса отопления. При потреблении 70–120 Ватт даже самое недорогое устройство позволяет продержаться на аккумуляторе как минимум 2–3 часа.

Классификация насосов

Перекачивающие насосы можно условно разделить на несколько типов благодаря разным техническим характеристикам.

Тип ротора

Такое устройство для отопления работает по принципу обычного электромотора: в обмотке статора, а точнее, в его беспрерывно меняющемся электромагнитном поле, вращается оснащённый постоянными магнитами ротор, а коэффициент трения до максимума снижают подшипники.

Если же условно разделить статор и ротор стаканом с тонкими стенками из нержавеющей стали, а потом заполнить его водой, сталь станет частично экранировать электромагнитное поле, при этом стакан будут разогревать наведённый вихревой ток. В результате получается невероятно отказоустойчивая система, исключающая главную проблему любого центробежного насоса для отопления, а именно регулярную течь сальника, происходящую непосредственно между крыльчаткой и мотором.

Работа насоса с мокрым ротором для отопления происходит по следующей схеме. К ротору крепится крыльчатка, в то время как теплоноситель выполняет две функции:

Обогреву помещения служит генерирующееся внутри циркуляционного насоса небольшое тепло.

Использование при изготовлении керамики и других современных материалов предотвращает появление любого рода неисправностей в устройствах для отопления этого класса.

Если же для конкретного помещения требуется большая производительность или повышенный напор, необходимо приобрести мощный электромотор, с использующим собственную обмотку ротором вместо привычных постоянных магнитов. Тогда питание будет подаваться контактными щётками, имеющими сменные графитовые контакты. В жидкость, проводящую ток, уже не получится поместить такую конструкцию.

Стандартная насосная отопительная станция с повышенной мощностью на самом деле является вполне обычным центробежным насосом, имеющим отдельную улитку с крыльчаткой. На вал крыльчатки вращающий момент передаёт вал мотора, тем самым компенсируя вибрации и возможное возникновение осевого смещения, при этом между ними муфта чаще всего бывает упругой. Станцию обычно монтируют при помощи собственной станины и дополнительно заливают отдельный фундамент.

Между улиткой и мотором очень просто сделать упругое сочленение, соединив на концах валов фланцы кусочками резинового армированного ремня, а не болтами.

Напор

Измеряющийся, как правило, в метрах насос, означает высоту столба воды, которую создаёт данный аппарат отопительной системы. Абсолютно неправильным на самом деле является распространённое понимание такого параметра, что напор лучше выбрать намеренно больше разброса в высоте между высшей и низшей точкой контура.

Сопротивление столба воды придётся преодолевать лишь при одном условии: если в одной из верхних точек контура появилась воздушная пробка, которую устройству необходимо продавить через узкую трубу к самому низу отопительной системы, что в реальной жизни крайне маловероятно. Ведь в контуре, спроектированном грамотным специалистом, обязательно устанавливается автоматический воздухоотводчик, воздушник (кран Маевского) или вентиль. Тогда создающийся отопительным насосом напор с лёгкостью преодолевает контурное гидравлическое сопротивление. Более того, избыточный напор крайне вреден, поскольку при чрезмерно большом перепаде давления появляется шум воды в одной из точек дросселирования.

Производительность

Параметр производительности показывает в кубометрах тот объем воды, который устройство должно перекачивать за один час и способствует равномерному распределению по контуру температуры теплоносителя. Тем не менее, повышенный показатель производительности так же вреден, как и чрезмерно большой напор, к тому же при этом большом параметре ещё и абсолютно не оправданно увеличивается расход электроэнергии, а шум появляется по всей площади запорной арматуры, а не лишь на дросселях. Поднимется выше и оптимальная температура обратки, что приводит, в свою очередь, к снижению эффективности работы котла для отопления. На теплообменнике тепловой поток зависит от разницы в температуре между теплоносителем и продуктами сгорания.

Скоростной режим

Если система по управлению насосом позволяет менять скорость крыльчатки, неправильный выбор перекачивающего устройства по параметру производительности или напора будет не таким уж страшным. Подавляющее большинство современных аппаратов с лёгкостью выполняет эту задачу, ведь лишь самые недорогие модели остались односкоростными.

Переключение скоростей в новых насосах может быть ступенчатым (чаще всего с несколькими фиксированными скоростными режимами) и бесступенчатым. При бесступенчатом переключении скоростей стоимость насоса будет гораздо больше, однако экономия электроэнергии может достигать внушительных 75-80 процентов (относительно насоса со ступенчатым скоростным режимом).

Подключение насоса в жилом помещении

Подключение и конфигурации мощных производственных насосных станций несомненно лучше поручить опытным инженерам. Тем не менее в домашних условиях достаточно легко подключить отопление с циркуляционным насосом.

Открытая система отопления обеспечивает отличную работу насоса для отопления с небольшой производительностью. Он будет полезен в использовании для ускорения процесса перекачивания в полноценно функционирующей гравитационной отопительной системе. При этом помимо максимально равномерного подогрева радиаторов, после растопки котла и само помещение будет прогреваться гораздо быстрее.

В такой ситуации оборудование контура останется типичным:

• розлив формирует разгонный коллектор, резко поднимаясь вверх;
• вверху монтируется расширительный бак, который компенсирует при нагревании смену объёма теплоносителя. Бак также служит в качестве подпитки контура.

При централизованном водоснабжении вентиль, служащий для заполнения системы, удобно расположить внизу, но тогда уровень воды будет контролировать достаточно проблематично. Соответственно, целесообразным будет соорудить отвод водопровода непосредственно в бак. Затем под наклоном в несколько градусов следует к котлу опустить контур. На своём пути вода будет отдавать тепло радиаторам, которые врезаны параллельно главному контуру. При этом насос лучше расположить на обратке перед котлом, чтобы низшая температура воды увеличивала ресурс устройства.

Схема подключения ни в коем случае не должна препятствовать процессу естественной циркуляции.

Двухконтурная система с тёплым полом и радиаторами легко проектируется своими руками. Для этого после котла нужно монтировать гидрострелку с несколькими выходами, представляющую собой широкую трубу между обраткой и подачей. С разной пары патрубков отбирается теплоноситель, в результате чего получается перепад и разная температура. Через гидрострелку (при перманентной температуре обратки) главный насос будет поддерживать циркуляцию, а дополнительный – забирать воду с близлежащих к обратке выводов, что обеспечит перекачивание теплоносителя внутри пола и поддержание в нём постоянной температуры. Если контуры и радиатор подключить независимо, тёплый пол и радиаторы смогут отапливать дом и независимо, и сообща.

В статье довольно поверхностно рассмотрены из множества возможных схем подключения насоса лишь две. Однако этого вполне достаточно для правильного монтажа непроизводственного циркулярного насоса. Всем тёплого отопительного сезона!