Подбор циркуляционного насоса для системы отопления

Перед тем как купить и подобрать циркуляционный насос для системы отопления частного дома, необходимо узнать её технические параметры. Если приобрести устройство с недостаточными напорными характеристиками, то теплоноситель не сможет перемещаться по сети, а слишком мощное будет неэкономичным за счёт потребления большого количества энергии и издавать много шума.

Для чего нужен

В системах с естественной циркуляцией теплоноситель течёт благодаря нагреву и наклону, под которым установлены трубы. Из-за медленного передвижения жидкости к последним в системе радиаторам, она поступает уже охлаждённой. В итоге помещение обогревается хуже и для повторного нагрева теплоносителя потребуется немалое количество топлива и времени.

Установка циркуляционного насоса позволяет увеличить скорость передвижения жидкости по трубам сети, тем самым снижая необходимое время на обогрев здания и уменьшая на 25-30% расход топлива.

Типы циркуляционных насосов

Для циркуляции теплоносителя в системах отопления может быть использовано 2 вида устройств. Первые называются «сухие» насосы, вторые – «мокрые». Главное их отличие состоит в конструкции.

«Сухие»

В «сухих» устройствах теплоноситель не контактирует с ротором и другими его деталями, только с крыльчаткой. Все стыки герметично соединены уплотнительными кольцами и прокладками.

«Сухой» циркуляционный насос имеет высокий коэффициент полезного действия – 80-85% (в зависимости от модели и производителя). Единственный недостаток – повышенный уровень шума, из-за чего устанавливать его лучше в отдельном помещении, подальше от жилых комнат, например, котельной. Охлаждается насос благодаря вентилятору и ребристой поверхности.

Этот тип устройства рекомендуется использовать для систем отопления больших размеров (многоэтажные дома).

«Мокрые»

В устройствах этого типа помимо крыльчатки в теплоноситель погружается и ротор. Благодаря этому происходит его охлаждение, а также жидкость играет роль смазки. По сравнению с «сухими» циркуляционными насосами, «мокрые» работают тихо, поэтому для их установки не требуется отдельное помещение. Однако их КПД заметно меньше – на 20-30%. Эти насосы рекомендуется устанавливать в зданиях с маленькой обогреваемой площадью, например, в частном доме.

«Мокрые» могут работать длительное время без техобслуживания, их легче ремонтировать, меньше потребляют электричества, а также обладают маленькими габаритами и весом. Все детали, соприкасающиеся с теплоносителем, произведены из качественных материалов, не подвергающихся воздействию коррозии.

Правила монтажа

Для каждого типа системы отопления существуют определённые правила установки насоса. Если их не соблюсти, в лучшем случае, теплоноситель будет недостаточно циркулировать по трубам. В худшем ошибка может привести к выходу из строя насоса или даже котла.

Для закрытой системы

При установке в систему с принудительной циркуляцией насос чаще всего монтируется на обратке перед котлом. До него ставится фильтр грубой очистки, а по обе стороны от насоса располагается 2 крана, которые необходимы в случае ремонта или замены, а также обратный клапан. Такой вариант установки применяется для систем отопления, работающих с помощью электрокотлов. В случае отключения электроэнергии одновременно остановится и котёл и насос.

Для систем, работающих на твёрдотопливных котлах, лучше применять комбинированную циркуляцию. Так как при отключении подачи электроэнергии нагрев теплоносителя невозможно остановить быстро, из-за чего он может закипеть и вывести из строя многие детали сети.

Для открытой системы

Если насос монтируется в систему отопления с естественной циркуляцией, то он устанавливается на байпасе. Вместе с ним ставятся запорные краны по обе стороны, до него фильтр грубой очистки. На параллельной трубе относительно байпаса монтируется кран, на тот случай, если необходимо включить естественную, а не принудительную циркуляцию.

Схема монтажа насоса на байпасе

Возле насоса рекомендуется установить автоматический воздухоотводчик.

Расчёты и пример

Чтобы правильно подобрать циркуляционный насос, необходимо сделать предварительные расчёты. А точнее нужно узнать следующие величины:

• Qn – мощность источника тепла, кВт;
• Qpu – объёмная подача, м 3 /ч;
• Hpu – напор, необходимый для преодоления гидравлического сопротивления в системе, м.

Для более лёгкого восприятия все расчёты будут проводиться на примере частного дома, площадью 340 м 2 .

Мощность источника тепла вычисляется по формуле Qn=, где Sn – площадь отапливаемого помещения, Qуд – удельная теплопотребность, то есть сколько требуется Вт на м 2 , чтобы в доме было уютно и тепло. Для зданий с числом квартир больше двух эта величина равна 70 Вт/м 2 , а для отдельно стоящих, например, частных домов, 100 Вт/м 2 .

Так как для примера приведён частный дом, то для расчётов берётся второе число

Теперь можно вычислить объёмную подачу: Qpu=, где число 1,163 – это удельная теплоёмкость воды. Если в системе отопления используется другой теплоноситель, то вместо этого числа необходимо поставить соответствующий коэффициент. — расчётная разность температур в прямом и обратном трубопроводах. Для стандартных систем она равна от 10 до 20°С.

Для примера используется средняя разность 15°С:

Далее необходимо вычислить размер напора, достаточного для того, чтобы преодолеть все сопротивления магистрали. Для этого нужно определить потери в самом длинном участке сети, то есть до наиболее дальнего радиатора.

Hpu=, где R – потери на трениях в трубах системы отопления – от 50 до 150 Па/м. Первое число используется для сетей с большим диаметром труб, так как потерь давления в них меньше, а второе для меньшего размера. L – это длина обратки и подачи для самой длинной ветки. Если она неизвестна, то можно рассчитать её по следующей формуле: (длина дома+ширина дома+высота дома)х2.

Для примера величина L неизвестна, поэтому:

ZF – коэффициент сопротивления фитингов и запорной арматуры. Его величина составляет от 0,3 до 2,2 в зависимости от наличия термостатического вентиля. Если он отсутствует, то берётся число 0,3.

В примере выше он есть, поэтому используется величина ZF = 2,2.

Все вычисления подставляются в формулу:

Зная теперь все 3 величины, можно приступать к выбору устройства.

Как выбрать циркуляционный насос по найденным величинам

Для начала необходимо определиться с производителем. Специалисты рекомендуют выбирать не самые дешёвые модели, так как качество их деталей и заявленные характеристики часто не соответствуют ожиданиям. Наиболее популярными и надёжными производителями являются Grundfos, Wilo, Lowara, Ebara, DUB, Ensyco и другие.

На каждой модели циркуляционного насоса присутствует маркировка, уведомляющая о размерах присоединительной резьбы, потребляемом электричестве, силе напора и о многом другом. Сразу под названием расположены самые важные числа: 25-60, 32-60 и так далее. Первое число – это присоединительный размер в мм, второе – давление, то есть на какую высоту устройство может поднять водяной столб. Цифра 60 означает 6 м, 40 – 4 м, 80 – 8 м.

Чтобы выбрать модель, которая наиболее лучшим образом подойдёт к системе отопления, потребуется технический паспорт или каталог насосов (предоставляется в магазине). Найденные расчёты следует считать средними и самыми оптимальными.

В паспорте к устройству или каталоге изображены диаграммы с указанием величин напора и объёмной подачи. На графике присутствует 3 линии. Обращать внимание необходимо на вторую среднюю линию. Подставляя полученные числа при расчётах, они должны находиться ближе к её центру, а точнее, в третьей части, находящейся по середине. В этом случае подобранная модель лучше остальных справится с возложенной на неё задачей и прослужит длительное время.

Если нет уверенности в произведённых расчётах, лучше всего обратиться к специалистам, чтобы в будущем не возникло проблем с обогревом помещения.

Как рассчитать насос для отопления: примеры расчетов и правила подбора оборудования

Циркуляционный насос — это небольшое по размеру устройство, главная задача которого заключается в улучшении работы и повышении производительности системы отопления. Он врезается непосредственно в трубопровод, оптимизируя скорость перемещения теплового носителя. Благодаря чему даже дом с большой жилой площадью будет обогреваться достаточно быстро.

Чтобы купить оптимальную модель, предстоит разобраться с тем, как рассчитать насос для отопления и на какие нюансы ориентироваться при выборе. Именно этим вопросам посвящена наша статья – в этом материале мы рассмотрели пример расчета оборудования, уделили внимание принципу работы и основным разновидностям насосов.

Также мы привели рекомендации по выбору, монтажу и безопасной эксплуатации насосного оборудования, снабдив статью наглядными и фото и подходящими видеороликами с расчетом необходимой мощности прибора и советами по его монтажу в отопительный контур.

Принцип работы и назначение насоса

Основная проблема жителей последних этажей многоквартирной постройки и владельцев загородных коттеджей — это холодные батареи. В первом случае теплоноситель просто-напросто не доходит до их жилья, а во втором — не обогреваются самые дальние участки трубопровода. А все это из-за недостаточного давления.

Когда необходимо применять насос?

Единственным правильным решением в ситуации с недостаточным давлением будет модернизация отопительной системы с теплоносителем, циркулирующим под действием силы гравитации. Здесь поможет установка насоса. Основные схемы организации отопления с насосной циркуляцией рассмотрены здесь.

Этот вариант будет эффективен и для владельцев частных домов, позволяя ощутимо уменьшить расходы на отопление. Существенное преимущество такого циркуляционного оборудования — возможность менять скорость движения теплоносителя. Главное, не превышать максимально допустимые показания для диаметра труб своей отопительной системы, чтобы избежать излишнего шума при работе агрегата.

Так, для жилых комнат при условном проходе труб в 20 и более мм скорость составляет 1 м/с. Если установить этот параметр на самое высокое значение, то можно за максимально короткое время прогреть дом, что актуально в случае, когда хозяева были в отъезде и постройка успела остыть. Это позволит получить максимальное количество тепла при минимальных затратах времени.

Принцип работы прибора

Циркуляционный агрегат функционирует за счет электродвигателя. Он забирает нагретую воду с одной стороны и подталкивает в трубопровод, находящийся с другой. А с этой стороны снова поступает новая порция и все повторяется.

Именно за счет центробежной силы тепловой носитель перемещается по трубам системы обогрева. Процесс функционирования насоса немного напоминает работу вентилятора, только циркулирует не воздух по комнате, а теплоноситель по трубопроводу.

Корпус устройства обязательно выполняется из устойчивых к коррозии материалов, а для изготовления вала, ротора и колеса с лопастями обычно используется керамика.

Основные виды насосов для отопления

Все предлагаемое производителями оборудование делится на две большие группы: насосы «мокрого» или «сухого» типа. Каждый вид имеет свои преимущества и недостатки, что обязательно нужно учитывать при выборе.

Оборудование «мокрого» типа

Насосы отопления, называемые «мокрыми», отличаются от своих аналогов тем, что их рабочее колесо и ротор помещен в тепловой носитель. При этом электрический мотор находится в герметичном боксе, куда влага попасть не может.

Этот вариант — это идеальное решение для небольших загородных домов. Такие устройства отличаются своей бесшумностью и не нуждаются в тщательном и частом техническом обслуживании. К тому же они легко ремонтируются, настраиваются и могут применяться при стабильном или слабо изменяющемся уровне расхода воды.

Что касается недостатков, то указанная выше категория отличается низкой производительностью. Обуславливается этот минус невозможностью обеспечения высокой герметичности гильзы, разделяющей тепловой носитель и статор.

«Сухая» разновидность приборов

Для этой категории устройств характерно отсутствие прямого контакта ротора с, перекачиваемой им нагретой, водой. Вся рабочая часть оборудования отделена от электрического двигателя резиновыми защитными кольцами.

Главная особенность такого отопительного оборудования — большая эффективность. Но из этого преимущества вытекает существенный недостаток в виде высокой шумности. Решается проблема путем установки агрегата в отдельной комнате с хорошей звукоизоляцией.

При выборе стоит учитывать тот факт, что насос «сухого» типа создает завихрения воздуха, поэтому мелкие частицы пыли могут подниматься, что негативно скажется на уплотнительных элементах и, соответственно, герметичности устройства.

Производители решили эту проблему так: при работе оборудования между резиновыми кольцами создается тонкий водяной слой. Он выполняет функцию смазки и предотвращает разрушение уплотнительных деталей.

Приборы, в свою очередь, делятся на три подгруппы:

Особенность первой категории заключается в вертикальном расположении электродвигателя. Такое оборудование стоит покупать только в том случае, если планируется перекачка большого объема теплового носителя. Что касается блочных насосов, то они устанавливаются на ровной бетонной поверхности.

Консольные устройства характеризуются расположением всасывающего патрубка с наружной стороны улитки, в то время как нагнетательный находится на корпусе с противоположной.

Более подробно об устройстве и принципе работы насосов мы говорили в этой статье.

На что ориентироваться при выборе насоса?

Подбор насоса для автономного отопления нужно делать исходя из гидравлических характеристик системы обогрева загородного дома. Поэтому перед посещением магазина предстоит подсчитать оптимальное количество тепла, которое потребуется для поддержания в комнатах комфортной для проживания температуры.

Грамотно выполнить гидравлический расчет поможет дополнительная информация, с которой предстоит ознакомиться. Или можно воспользоваться советами компетентного специалиста.

На оптимальное для конкретного объекта количество тепла влияет множество факторов:

• материал, который использовался для возведения и утепления стен;
• климатические условия;
• особенности перекрытий и полов;
• наличие термостатических вентилей;
• характеристики стеклопакетов, установленных в коттедже.

При выборе насоса для автономного отопления особое внимание следует уделить сфере применения конкретной модели, количеству скоростей и уровню шума. Также не последнюю роль играет производитель и цена оборудования.

Критерий #1 — область применения оборудования

В большинстве случаев специалисты советуют устанавливать насосы отопления, роторы которых целиком погружены в тепловой носитель. Ведь помимо небольшого уровня шума такого рода агрегаты более успешно справляются с высокой нагрузкой.

Как результат, система с «мокрым» оборудованием прослужит дольше, будет легче поддаваться ремонту и не потребует к себе чрезмерного внимания.

Отдавайте предпочтение моделям, для изготовления которых используется прочная сталь и подшипники, а вал выполнен из керамики. Их преимущество заключается в сроке службы, который составляет не менее двух десятков лет.

Если выбор пал на насос отопления «мокрого» вида, то нужно учитывать, что его не стоит устанавливать в систему обогрева коттеджа открытого типа. Ведь в этом случае нагретая вода, которая смазывает механизм, содержит в своем составе разнообразные примеси.

Например, микрочастицы песка могут засорить зазор между ротором и статором, что приведет к скорой поломке насоса.

Что касается открытых систем, то в них такого рода оборудование может функционировать годами. При этом оно не будет нуждаться в каком-либо специализированном обслуживании.

Критерий #2 — расчет оптимальной мощности

Производительность насоса, предназначенного для работы в системе отопления, можно вычислить самостоятельно. Для этого понадобится общая длина трубопровода, по которому оборудованию предстоит перекачивать теплоноситель.

На каждые 10 метров длины берем 0,6 метра напора устройства. Так, для небольшого дома с длиной отопительного контура в 70 метров понадобится насос напором в 4,2 метра.

Можно пойти другим путем и посчитать этот показатель по формуле:

Q = 0,86*R/TF-TR,

• R — потребность помещения в тепле;
• TF и TR показывают температуру теплоносителя при подаче в систему и на ее выходе соответственно. При этом используются значения в градусах Цельсия.

В европейских странах в качестве параметра R преимущественно используются два значения: 100 Вт/м 2 — для дома, где расположено одна или две квартиры, и 70 Вт/м 2 — для многоквартирных построек.

Приведенный выше метод — это только один из множества способов вычисления оптимальной мощности циркуляционного насоса. Выполнить максимально точные расчеты сможет только квалифицированный специалист.

Критерий #3 — количество скоростей и шумность насоса

Основная особенность современных моделей насосов — это возможность их настройки. Регулировать мощность можно путем переключения скорости работы агрегата.

На сегодняшний день больше всего распространены модели с тремя скоростями. Это позволяет при резком похолодании максимально быстро обогреть жилые помещения, а в случае потепления уменьшить производительность прибора, сэкономив при этом электроэнергию.

Если нужно купить оборудование, издающее минимально возможный шум, то лучшим выбором будет насос «мокрого» типа.

В случае установки агрегата с «сухим» ротором при его работе будет слышен посторонний звук, появляющийся в результате вращения вентилятора, охлаждающего электрический двигатель. Поэтому такое устройство лучше устанавливать в отдельной комнате, а для жилой выбрать что-то менее громкое.

Далеко не всегда посторонний шум, появляющийся при запуске, свидетельствует о неисправности. Довольно часто это происходит из-за воздуха, который остался в системе отопления. Для решения этой проблемы рекомендуется перед запуском спустить воздух при помощи специальных клапанов.

Критерий #4 — производитель и цена оборудования

После того как были осуществлены все необходимые расчеты, можно приступать к просмотру каталога с циркуляционными насосами. Лучше делать заказ на тех веб-ресурсах, где есть продуманная система фильтрации продукции. Это позволит быстро найти модели с оптимальными характеристиками.

На нынешнем рынке предлагается богатый выбор насосов для систем отопления. Сотни производителей говорят, что их продукция отличается надежностью, качеством и долговечностью. Но далеко не всегда заявленные характеристики соответствуют реальным. Поэтому лучше заказывать оборудование, изготавливаемое производителями, которые заявили о себе на весь мир.

В список известных и надежных фирм, занимающихся выпуском насосов для систем отопления, следует внести такие бренды:

Стоимость агрегатов для организации принудительной перекачки теплоносителя полностью зависит от мощности, вида насоса и бренда. Как правило, цена оборудования варьируется в диапазоне от 60 до 220 долларов. Рекомендуем ознакомиться с десяткой лучших насосов на отопление по мнению пользователей.

Что касается отечественных производителей, то они бытовое оборудование не изготавливают, а предлагают только модели, предназначенные для использования в промышленных целях.

Особенности монтажа циркуляционного насоса

Чтобы обеспечить эффективную работу системы обогрева дома, следует правильно подобрать место в отопительном кольце для установки оборудования. Рекомендуется найти тот участок, где в области всасывания теплового носителя всегда наблюдается избыточное давление воды. Известно несколько методик, при помощи которых можно искусственным образом добиться этого условия.

Первый способ заключается в подъеме расширительного бака на 0,8 м по отношению к самому высокому участку трубопровода. Реализовать это можно только в том доме, где это позволяют сделать потолки. Неплохим решением будет установить расширительный бак на чердаке. Но в этом случае придется заняться утеплением крыши, чтобы избежать лишних потерь тепла.

Второй метод заключается в перенесении от расширительного бака трубки с подающего стояка и ее врезании в то место, где неподалеку стоит всасывающий патрубок насоса. За счет этого можно создать просто идеальные условия для организации принудительной перекачки горячей воды в системе обогрева дома.

Подробные рекомендации по установке насоса, схема обвязки и пошаговая монтажная инструкция приведена в следующей статье.

Правила и нюансы эксплуатации оборудования

Циркуляционный насос покупается не на год и даже не на два. Поэтому каждый владелец загородного дома должен позаботиться, чтобы оборудование было исправно в течение долгих лет. Добиться надежности и корректности работы устройства можно только в случае правильного и своевременного обслуживания.

В список основных правил эксплуатации насоса отопления необходимо включить следующие аспекты:

• запрещено включать прибор с нулевой подачей;
• убедиться, что оборудование заземлено;
• проконтролировать, чтобы электрический мотор не нагревался выше допустимой нормы;
• проверить соединение в клеммном коробе на наличие/отсутствие повреждений, а все кабели должны быть полностью сухими;
• удостовериться, что во время старта устройства не возникает никакого постороннего шума или вибрации;
• оборудование должно работать с рекомендованным производителем уровнем расхода теплоносителя;
• запрещено запускать циркуляционный насос без воды.

Если оборудование простаивает на протяжении длительного времени, то рекомендуется каждый месяц включать его на 10-30 минут. Такое простое правило поможет избежать окисления и, как результат, блокировки вала.

Особое внимание необходимо уделить температуре теплоносителя. Она не должна превышать 60-65 градусов Цельсия. Если пренебречь этим правилом, то в трубах и внутри насоса будет появляться осадок, который негативно скажется на работе всей системы отопления.

Часто встречаемые поломки

Наиболее распространенная проблема, из-за которой оборудование, обеспечивающее принудительную перекачку теплоносителя, выходит из строя — это его длительный простой.

Чаще всего система отопления активно используется зимой, а в теплое время года отключается. Но так как вода в ней не отличается чистотой, то со временем в трубах выпадает осадок. Из-за накопления солей жесткости между крыльчаткой и насосом агрегат перестает работать и может выйти из строя.

Решается вышеуказанная проблема достаточно легко. Для этого нужно попытаться самостоятельно запустить оборудование, открутив гайку и вручную повернув вал насоса. Нередко такого действия бывает более чем достаточно.

Если прибор все-таки не запустился, то единственным выходом будет демонтаж ротора и последующая основательная чистка насоса от накопившегося осадка солей.

Выводы и полезное видео по теме

О расчете производительности циркуляционного оборудования повествует видео:

Правильная установка является залогом отличной работы любого прибора. Особенности монтажа насоса для отопления в видеоролике:

Система отопления, где для организации движения теплоносителя используется насос, имеет множество достоинств. Но чтобы безошибочно установить ее, придется потратить немного времени на разбор нюансов и выбор оборудования. Только в таком случае можно сделать свой дом поистине теплым и уютным.

Хотите добавить насос в систему отопления, но сомневаетесь в расчетах? Задайте интересующие вас вопросы в блоке комментариев – наши эксперты постараются вам помочь.

А может вы хотите дополнить наш материал полезными замечаниями? Или предложить другой вариант расчета отопительного насоса? Пишите свои замечания и рекомендации под этой статьей.