Водяной насос для отопления: рассмотрим водяные насосы для отопления частного дома

Подготовка места и монтаж

Современный циркуляционный насос «мокрого» типа можно устанавливать и на подающем, и на обратном участке трубопровода. Модели старого образца устанавливались только на трубу обратной подачи – так остывшая вода продлевала срок эксплуатации механизма.

На части трубопровода перед расширительным баком и участке системы после него создается разный уровень давления – компрессия и разряжение соответственно. Созданное баком статическое давление будет оказывать влияние на функционирование системы с установленным насосным оборудованием. Зона подачи насоса характеризуется гидростатическим давлением, которое на порядок выше обычного, а со стороны всасывания теплоносителя оно отличается пониженным уровнем, иногда приводящим к разряжению. При большой разности давления в системе вода может закипать, или образовываться воздух при высвобождении и всасывании.

Для обеспечения нормальной циркуляции теплоносителя по трубопроводу следует учитывать важное условие: любая точка, расположенная в границах всасывания, должна обладать избыточным гидростатическим давлением. Держать под контролем этот процесс можно следующим образом:

Держать под контролем этот процесс можно следующим образом:

• установить расширительную емкость выше самой высокой точки системы на 80 см. Этот способ – самый простой и удобный, особенно в случае дооснащения отопительной системы циркулярным насосом. Потребуется лишь достаточная высота чердачного помещения и утепление расширительного бака;
• расположить емкость в верхней точке системы так, чтобы верхняя часть трубопровода оказалась в зоне нагнетания насоса. Этот способ применим для современных отопительных систем, где изначально обустроен уклон труб к котлу. Принцип работы заключается в том, чтобы воздушные пузырьки двигались в потоке воды под напором, создаваемым силой насоса;
• установить наивысшую точку системы на самом удаленном стояке. Но здесь имеется один нюанс: придется переделывать трубопровод, а это весьма затратное и сложное мероприятие;
• перенести расширительную емкость и часть трубы в зону всасывания насоса, перед патрубком. Такая реконструкция станет оптимальной для работы в условиях принудительной циркуляции теплоносителя;
• монтаж циркуляционного насоса в подающей части трубы, сразу за точкой ввода расширительной емкости. Однако такой способ подойдет не для всех моделей оборудования, поскольку в этой зоне температура будет достаточно высокой. Метод хорошо для тех насосов, которые способны выдерживать такие условия работы.

Схемы вариантов монтажа циркуляционного насоса с расширительным баком

Для монтажа насоса следует учесть его резьбовой диаметр и осуществить приобретение фильтрующего элемента (фильтра грубой очистки), обратного клапана, байпаса, гаечных ключей размером от 19 мм до 36 мм. На главной трубе, между выводом и вводом врезаемой перемычки, устанавливается запорный клапан соответствующего диаметра. Для удобства монтажа пригодится разъемная резьба.

Задача байпаса, представляющего собой небольшой кусок трубы, состоит в переключении отопительной системы из режима принудительной в режим естественной циркуляции теплоносителя в случае выхода из строя насоса, отключении электричества. Диаметр байпаса должен совпадать с диаметром стояка, в который устанавливается.

Приборы на перемычке должны быть смонтированы в следующем порядке: сначала врезается фильтрующий элемент, затем клапан, затем следует насос. Вводы байпаса с стояк осуществляются посредством запорных клапанов, перекрывающих систему в случае сбоев или поломок.

В случае установки насоса «мокрого» типа байпас должен быть врезан строго горизонтально, что предотвратит скопление воздуха. Дополнительно в систему может быть вмонтирован автоматический кран отвода воздуха, обязательно – в вертикальном положении. Автоотводчик имеет преимущества перед обычным краном Маевского, который необходимо открывать и закрывать вручную.

Как подобрать циркуляционный насос для теплого пола

Существуют специальные циркуляционные насосы, предназначенные для установки в системах теплого пола. Они устроены так же, как и модели для водяного радиаторного отопления, но дополнительно оснащены трехходовым клапаном. Можно купить обычный насос, клапан и самостоятельно собрать смесительный узел или же приобрести готовую конструкцию. Как правило, первый вариант обходится дешевле, а второй – удобнее. При наличии навыков модернизации приборов лучше все сделать самому. Клапан можно выбрать с ручной или автоматической регулировкой. Второй вариант предпочтительней.

Схема теплого пола с насосом

Ручная и автоматическая регулировка скоростей в современных моделях

Выбор марок и моделей насосов огромен. Многие современные приборы оснащены переключателями скоростей, которые позволяют контролировать температурный режим в помещениях. Обычно это трехскоростные модели. В периоды похолодания увеличивают скорость перемещения теплоносителя по трубопроводам, а при потеплении уменьшают. Это очень удобно с точки зрения экономии потребляемой электроэнергии и поддержания комфортного теплового режима.

Есть модели с ручными переключателями, а есть и такие, которые управляются автоматически и меняют скорость при понижении или повышении температуры наружного воздуха. При подборе циркуляционного насоса с несколькими режимами работы обычно ориентируются на максимальную расчетную нагрузку и покупают модель, характеристики которой соответствуют этим расчетам или несколько ниже. Если есть регулировка скоростей, брать насос «с запасом» мощности нецелесообразно.

Циркуляционный насос с регулировкой скоростей для системы отопления дома

УСТАНОВКА И ПОДКЛЮЧЕНИЕ К СИСТЕМЕ ОТОПЛЕНИЯ

Перед монтажом насоса изучается руководство пользователя. В нем описаны основные правила монтажа, рекомендации по обслуживанию агрегата. Помпу не врезают в магистраль, а делают для нее байпас – п-образную конструкцию с шаровыми кранами для перекрытия подачи воды и фильтром грубой очистки перед входным патрубком.

Это даст возможность оперативно заменить насос или выполнить ремонтные работы без отключения отопления.

Этапы планирования монтажа:

• выбор места для монтажа;
• количество насосов;
• положение помпы;
• подключение к электросети.

Место монтажа помпы – на основной трубе, сразу после котла или на обратной, после расширительного бака. Рекомендуется последний вариант – это приведет к стабилизации давления, будут отсутствовать рывки скорости движения воды.

Число насосов зависит от схемы трубопроводов. Для классической однотрубной или двухтрубной системы достаточно одной помпы. Если есть одно или несколько ответвлений, характерные для лучевого отопления – на каждую ветку устанавливается отдельный насос.

Общее правило положения насоса – направление ротора только горизонтальное. На каждом патрубке подключения есть стрелка, указывающая направление движения теплоносителя. Если выбрано вертикальное положение и это разрешено изготовителем – номинальная мощность может упасть до 30%.

Подключение электричества стандартное, все модели работают от сети 220 В. Исключения – промышленные помпы и предназначенные для организации централизованного теплоснабжения. Рекомендуется сделать отдельную линию с установкой автомата защиты.

Для подключения можно соединить три провода напрямую с клеммами коробки. Но лучше установить трехконтактную вилку и розетку.

Дополнительно при выборе обращают внимание на производителей. Хорошо зарекомендовали себя модели Willo, Sprut, Grundfos

Кроме того, важно правильно подобрать оптимальный вариант по производительности и высоте подачи воды.

2012-2020 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Какие бывают циркуляционные насосы и чем различаются

Устройство и принцип работы всех циркуляционных насосов схожи. Приборы состоят из прочного нержавеющего корпуса, одно- или трехфазного электродвигателя, ротора и вращающейся крыльчатки. При включении электродвигателя он вращает ротор с крыльчаткой, благодаря чему создается пониженное давление и вода поступает в прибор, а лопастное колесо выбрасывает жидкость через выводной патрубок в систему отопления.

Упрощенная схема работы циркуляционного насоса в системе отопления дома

Различают «сухие» и «мокрые» конструкции. В первых ротор закрыт от воды специальным уплотнительным кольцом, а во вторых контактирует с теплоносителем. «Сухие» насосы сложнее в монтаже, требуют регулярного осмотра и обслуживания, зато более производительны и долговечны. «Мокрые» не нужно обслуживать, они более долговечны, но их КПД примерно на 20% ниже.

В частных домах обычно устанавливают «мокрые» насосы, отдавая должное их бесшумной работе. А в котельных, рассчитанных на обогрев крупных зданий или нескольких построек, чаще применяют «сухие» приборы из-за более высокой производительности.

Конструкция циркуляционного насоса

Критерии выбора насосов: какие характеристики учитывать в первую очередь

Производительность. Этот показатель определяет объем жидкости, который перекачивает насос за единицу времени. При расчете производительности не учитываются потери. Соотношение заявленной производительности и реальной выражают через КПД.

Напор. От давления, которое создает прибор в системе отопления, зависит скорость и качество прогрева помещений.

Условия работы. Имеют значение все условия – кубатура помещения, вид и температура теплоносителя, диаметр труб и т.д.

Дополнительные условия. При установке насоса в доме принципиальное значение приобретают дополнительные факторы – уровень шума во время работы, габариты, сложность монтажа и обслуживания. Если прибор выбирают для отдельной котельной, в которой работа системы постоянно контролируется, то эти характеристики менее важны.

Правильно установленный насос. Условия для проверки работоспособности

Как рассчитать требуемую производительность насоса

Стандартная формула для определения производительности насоса (Q) выглядит так:

R – требуемая тепловая мощность;

TF – температура теплоносителя на входе в систему;

TR – температура теплоносителя на выходе.

Нормативы потребности помещения в тепле (R) в разных странах различаются. Обычно это 70-100 Вт/кв.м. Помимо теоретических расчетов имеет значение степень теплоизоляции здания. Чем выше теплопотери в помещении, тем более производительное оборудование требуется для его обогрева.

Если дом качественно утеплен, а зимой не бывает сильных морозов, показатель R может составлять 30-50 Вт/кв.м. Примерно такую же требуемую тепловую мощность закладывают в основу расчетов производительности оборудования для помещений производственного назначения.

Таблица тепловой мощности для помещений с разной теплоизоляцией

Формула расчета гидравлического сопротивления

Показатель можно рассчитать по формуле:

R – потери давления;

1 – подающий трубопровод;

2 – обратный трубопровод;

Z – сопротивление каждого конкретного элемента системы.

Показатели потери давления (R) можно определить по специальной таблице, предложенной ниже, а сопротивление (Z), которое создают фитинги и арматура, есть в техпаспортах. Если технические описания утеряны, можно определить сопротивление примерно – в процентах от общего сопротивления в прямых отрезках труб. На смесителе системы управления потери составляют до 20%, на терморегулирующем вентиле – до 70%, на фитингах – до 30%.

Таблица для определения гидравлического сопротивления

Монтаж

Заниматься 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.

Кавитация в отопительной системе и в системе водоснабжения

Кавитация – это такой процесс, во время которого в отопительной установке благодаря уменьшению давления образуются молекулы пара. Такой процесс имеет место в том случае, если в трубах снизится или повысится скорость потока жидкости.

Кавитация в системе отопления

Если отопительная система характеризуется слишком низкими или слишком высокими температурами, то такое явление может сказаться отрицательным образом. Пар, который образуется, собирается в пузырьки, и если они лопаются, то, тем самым, наносят повреждение материалу, из которого изготовлены трубы или другие компоненты системы отопления.

Если у вас не получается самостоятельным образом произвести такие операции, как как рассчитать насос для отопления, или вы сомневаетесь в их правильности, то лучше доверить это дело профессионалу в данной области. Специалист не только поможет с выбором помпы или произведением расчетов, но также займется непосредственно и установкой насоса.

Агрегаты с «мокрым» ротором

В данном случае ротор так же не имеет прямого контакта с перекачиваемой жидкостью. Но особенность конструкции позволяют осуществлять поддержку ротора в механизме за счет специальных металлических или керамических уплотнителей, выполненных в виде колец. Вот непосредственно наличие этих уплотнительных колец и обеспечивают защиту механизма от прямого воздействия жидкости на ротор. Принцип работы заключается в следующем: между двумя трущимися друг об друга уплотнительными кольцами возникает еле заметный, очень тонкий слой жидкости. Вот именно наличие этого слоя и обеспечивает поддержание необходимой разницы давления в рабочей камере насоса. Одновременно при работе оборудования происходит сильное сжатие колец друг другу, этот фактор обеспечивает еще большую герметичность насоса. Охлаждение и смазывание двигателя, в этом варианте исполнения, происходит за счет жидкости, которая проходит через рабочую полость агрегата. Данный вид циркуляционных насосов обладает рядом преимуществ перед насосами с «сухим» ротором. Практически бесшумный, обладает скромным весом и небольшими габаритами, не требует постоянного присутствия во время длительной эксплуатации, энергоэкономичен.

Наибольшей популярностью при установки автономного отопления естественно пользуются циркуляционные насосы с «мокрым» ротором. Неоспоримым лидером на российском рынке являются насосы голландской фирмы Grundfos. Давайте на примере ее линейки разберем основные функции, которыми обладают циркуляционные насосы сегодня.

Компания с многолетним опытом работы в области производства оборудования для систем отопления представляет насосы новой линейки Alpha. Данные модели пришли на смену уже известным насосам линейки UPS.

Производительность оборудования

Чтобы ее рассчитать, применяют несложную формулу: G = Q / (1,16 х ΔT), где Q – найденная ранее тепловая потребность; ΔT – разница двух температур: на подаче и обратке. Для обычной двухтрубной системы это 20 град.С, а для теплого пола – 5 град.С.

Для дома площадью 100 кв.м расчет будет следующим:

Q = 173 х 100 = 17300 кВт.

G = 17300 / 1,16 х 20 = 745,689 = 746 куб.м/ч.

Для новой эта величина рассчитывается по определенным формулам с применением значений, указанных для фитингов, труб и т.п.

Для уже смонтированной системы точное значение этого параметра найти тяжело, оно рассчитывается приблизительно:

• на прохождение 1 м трубопровода отопления нужно 0,01-0,015 м напора;
• теплопотери в фитингах – составляют приблизительно 30% от предыдущего параметра;
• обратный, а также трехходовой клапан препятствуют нормальной циркуляции теплоносителя, поэтому оцениваются в 20%;
• терморегулирующие клапаны, установленные для регулирования температуры в помещении.

Значение рассчитывается так: H = R х L х ZF, где:

R – это сопротивление прямых участков (лучше учесть максимальное значение 0,015 м);

L – длина труб, образующих систему отопления (двухтрубная — ещё учитывается обратка);

ZF – это коэффициент: если установлены обычные шаровые вентили и фитинги, он составит 1,3 (указанные 30% потерь), а если терморегулирующий клапан либо дроссель, разрывающие схему – 1,7.

Зачем нужны насосы?

Циркуляционные насосы для отопления – это компактное электрооборудование роторного типа, где теплоноситель приводится в движение вращающимися лопастями агрегата. Они включаются в автономную систему перед самым котлом и работают от обычной бытовой сети.

При правильном монтаже отопительного контура вода в нем, конечно, может циркулировать естественным образом, подчиняясь элементарным законам физики. Но перенос тепловой энергии в этом случае будет медленнее, а ее распределение – неравномерным. Лучше всего прогреются помещения, оказавшиеся ближе к котлу отопления. К самым дальним придет чуть теплая вода, которая уже не сможет нормально работать в радиаторе.

Для повышения эффективности, быстрого и равномерного обогрева всей площади частного дома для водяного контура нужно выбрать подходящий циркуляционный насос. Обычно его монтируют на «холодной» ветке обратного потока отопления. Здесь агрегат создает разрежение в системе, всасывая остывший теплоноситель и принудительно загоняя его в котел. На освободившееся место устремляются потоки воды из радиаторов, а те, в свою очередь, тут же заполняются кипятком.

Насос, предназначенный для отопления, позволяет решить сразу несколько технических вопросов:

• Нет необходимости укладывать нитки трубопровода под уклоном.
• Появляется возможность подобрать меньший диаметр труб.
• Снижается риск появления воздушных пробок, препятствующих циркуляции теплоносителя.
• Температура на «холодном» входе котла отопления и на выходе имеет небольшой разрыв, что позволяет уменьшить расход энергоносителей и увеличить ресурс самого нагревателя.
• Выдерживается постоянная скорость движения воды в системе обогрева.

С необходимостью применения такого полезного агрегата мы определились. Теперь остается разобраться, как подобрать циркуляционный насос, который будет работать долго и эффективно. Предлагаем руководство по выбору этого оборудования и краткий обзор самых популярных моделей.

Лучшие насосы премиум-класса для систем отопления дома

Модели этой категории отличаются высокой производительностью и мощностью. Их используют в многоэтажных жилых зданиях или на предприятиях.

Подобные насосы весьма дорогостоящи, однако обладают гибкой настройкой, удобством управления и крайне надежны.

ESPA RE1-F SAN SUP 40-80-B 230 50

100%
покупателей рекомендуют этот товар

Аппарат имеет облегченную конструкцию и удобен при монтаже. Он оснащен светодиодным дисплеем и трехступенчатым электронным регулятором мощности, что упрощает контроль режимов работы и всех основных параметров.

Функция автоматической настройки устанавливает наиболее подходящее давление в соответствии с текущими потребностями. Благодаря применению электродвигателя на постоянных магнитах достигается экономия энергии до 70%.

• гибкая настройка;
• информативный экран;
• экономия электричества;
• тихая работа;
• дистанционное управление.

ESPA RE1-F SAN SUP 40-80-B 230 50 отличается производительностью, доходящей до 35 кубических метров в час. Такой насос можно устанавливать в промышленных зданиях или жилых домах большой площади с многоступенчатой системой отопления.

AQUARIO AC 14-14-50F

94%
покупателей рекомендуют этот товар

Особенностью модели является высокое значение показателя напора. Прочный чугунный корпус, технополимерное рабочее колесо, естественная смазка и охлаждение узлов способствуют продлению срока службы устройства.

Максимальная производительность насоса — 466 литров в минуту, давление 10 атмосфер. Аппарат бесшумен при работе и удобен в установке благодаря компактным размерам и простому резьбовому соединению.

• долгий срок службы;
• высокая производительность;
• малые габариты;
• бесшумная работа.

отсутствие регулятора скорости.

Aquario AC 14-14-50F станет отличным приобретением для установки в многоэтажном доме. Напор до 16 метров гарантирует стабильную работу насоса в разветвленной системе.

ZOTA RING 65-120F

86%
покупателей рекомендуют этот товар

Этот агрегат можно подключать к трубам малого диаметра, а также использовать в отопительных системах с незамерзающими теплоносителями. Основные узлы аппарата выполнены из материалов, устойчивых к высокой температуре и износу.

Максимальная производительность составляет 20 кубометров в час, напор — 15 метров. Благодаря мощности 1300 Вт и электронному контролю состояний достигаются высокая эффективность работы и удобство управления насосом.

• простота установки;
• долговечность;
• мощный двигатель;
• высокая производительность.

неустойчив к воздействию влаги и пыли.

ZOTA RING 65-120F обеспечит циркуляцию теплоносителя в малоэтажных жилых домах. Отличный выбор для жителей коттеджей или дачников.

Стоимость

Средняя стоимость циркуляционного насоса (с мощностью 30Вт, напором 2м и расходом воды 2 куб.м./час) составляет около 4100 – 4300 рублей. Самыми лучшими производителями качественного оборудования считаются итальянские («DAB», «Lowara», «Ebara», «Pedrollo»), немецкие («Wilo») и датские («Grundfos») компании. Отечественные изготовители сосредоточены на выпуске насосов промышленного назначения.

Рассчитывать на то, что удастся подобрать насос на все 100% соответствия, не стоит. В каждой отопительной системе присутствуют свои нюансы и особенности функционирования, а оборудование ориентировано на средние показатели и параметры работы. Насос с излишней мощностью будет создавать усиленный шум, а с недостаточной – не обеспечит нужный напор теплоносителя в системе. В этой связи целесообразно прибрести насос с мощностью, превышающей требуемую на 7 – 10%. Следует подбирать модель, у которой имеются настраиваемые режимы работы, позволяющие использовать оборудование наиболее эффективно.

Расчет производительности насоса

Для начала определим все параметры, по которым производится подбор циркуляционного насоса для системы отопления. И хотя этих параметров немного, но каждый из них требует выполнения серьезных вычислений, простыми словами, надо сделать гидравлический расчет системы. Следует отметить, что подобные расчеты довольно сложны и если вы задались целью определить характеристики насосов таким путем, то придется запастись терпением. Мы же постараемся максимально упростить данный процесс.

По сути, для правильного подбора перекачивающего агрегата необходимо рассчитать 2 основных параметра:

• производительность;
• развиваемое рабочее давление (напор).

Рабочая производительность насоса проистекает из тепловой мощности всей системы отопления. Простыми словами, агрегат должен перекачивать такой объем теплоносителя, чтобы доставить вместе с ним достаточное количество тепловой энергии радиаторам во всех помещениях. Для этого нужно знать потребную на обогрев здания тепловую мощность. Если брать укрупненно по квадратуре, то на дом площадью 100 м2 величина мощности составит 10 кВт. Тогда расчет производительности выполняется по формуле:

• G – требуемый расход теплоносителя, кг/ч;
• Q – тепловая мощность системы, кВт;
• с – удельная теплоемкость воды, равна 4.187 кДж/кг ºС;
• Δt– разница температур в подающей и обратной магистрали, при расчетах обычно принимается равной 20 ºС.

Циркуляционный насос для котла в нашем примере со зданием 100 м2 должен обладать такой производительностью:

3600 х 10 х 4.187 х 20 = 429.9 кг/ч или 0.43 т/ч.

Осуществляя выбор циркуляционного насоса, вы можете заметить, что его производительность в паспорте или инструкции по эксплуатации указана не в массовых единицах расхода, а в объемных. Тогда надо просто перевести массу воды в объем через плотность, которая при температуре +60 ºС составляет 0.983 т/м3:

0.43 /0.983 = 0.44 м3/ч – это и есть искомая рабочая производительность агрегата.

Потребность в энергии

Кроме того, существует еще один параметр, который необходимо принять во внимание, хоть и косвенно. Это потребность сооружения в тепле

Значение данного параметра указывается в паспорте здания еще в процессе его проектирования. Если этих данных нет, то их несложно самостоятельно рассчитать.

Для каждой страны на 1 м 2 принимаются свои стандарты тепла. По европейским нормам для отопления 1 м 2 одноквартирного или двухквартирного дома потребуется 100 Вт и 70 Вт – для многоквартирного. Российские стандарты устанавливаются для каждого конкретного региона в соответствии требованиями СНиП.