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.

Как выбрать поверхностный насос

Любая человеческая деятельность, так или иначе, связана с водой. Вода нужна для питья, для приготовления пищи, для отопления, для мытья, для смыва отходов, для полива и т.д.

И, конечно же, намного удобнее, если воду не нужно таскать ведрами, и она течет сама собой.

На вопрос «как этого добиться» ответит, пожалуй, каждый – «поставить насос».

А вот какой насос поставить, и какие у него должны быть характеристики?

На этот вопрос ответить уже не так просто – различия в условиях работы насосов привели к узкой специализации их типов и громадному их разнообразию. Режим работы насоса, чистота воды, требуемое давление, прокачиваемые объемы – все это оказывает прямое влияние на тип используемого насоса.

Неправильно подобранный насос не даст желаемого результата – и это в лучшем случае. В худшем случае он просто выйдет из строя, и вернуть за него деньги не получится – у любого насоса гарантия прекращается при несоответствии условий эксплуатации его параметрам. Поэтому перед покупкой насоса следует тщательно определиться с его назначением и требуемыми характеристиками. И, разумеется, надо понимать, какой параметр за что отвечает.

Погружной или поверхностный?

В некоторых случаях условия эксплуатации четко определяют тип насоса – так, циркуляционный насос бывает только поверхностным, а дренажные насосы практически все погружные.

А вот для забора воды из колодца или скважины уже можно использовать оба вида насосов. И, выбирая поверхностный насос для полива или водоснабжения, следует обратить внимание на его плюсы и минусы в сравнении с погружным.

— Насос всегда доступен, его проще обслуживать и проще заменить.

— Производительные (более 30 л/мин) поверхностные насосы дешевле погружных с аналогичными параметрами.

— Небольшая глубина забора – большинство моделей не могут забирать воду с глубины больше 9 м, а на глубинах 5-8 метров их производительность будет много ниже паспортной.

— Высокая шумность – без дополнительной шумоизоляции работу насоса будет слышно в любой точке дома, даже если он расположен в подвале.

— Если насос расположен вне дома, нельзя допускать его замерзания. Помещение, в котором он расположен в холодное время года, придется отапливать

— Малейший подсос воздуха на входе поверхностного насоса с центробежным механизмом приводит к значительному падению производительности.

Таким образом, поверхностный насос будет необходим для организации отопления; удачным решением будет использование его и для полива; для налаживания водоснабжения поверхностный насос имеет смысл использовать только с неглубокими колодцами. Во всех остальных случаях лучше выбирать среди погружных насосов.

Характеристики поверхностных насосов

Вид насоса определяет его область назначения.

— Насосные станции представляют собой комплект из поверхностного насоса, гидроаккумулятора и реле давления.

Поверхностная насосная станция позволяет максимально быстро и просто организовать водоснабжение с постоянным давлением в сети и разбором из нескольких точек.

— Садовые насосы применяются в основном для полива, хотя мощные садовые насосы вполне можно использовать в системе водоснабжения частного дома – если позволит глубина забора воды.

— Поверхностные фекальные насосы позволяют перекачивать бытовые сточные воды в тех случаях, когда невозможно организовать канализацию самотеком.

— Циркуляционный насос применяется для обеспечения циркуляции теплоносителя в системах отопления.

Применение циркуляционного насоса позволяет значительно снизить стоимость системы отопления за счет применения труб меньшего диаметра и упрощения их прокладки.

Механизм насоса

Увихревых и центробежных насосов двигатель вращает рабочее колесо с лопатками, помещенное в цилиндрический корпус.

Особенностями вихревых насосов являются расположения входного и выходного патрубков (по касательной к колесу) и малое (до 0,2 мм) расстояние между корпусом и лопатками. Во время вращения крыльчатки на входном патрубке создается разрежение, под действием которого жидкость попадает внутрь насоса, движется вместе с лопатками колеса по кругу и выбрасывается из выходного патрубка.

Вихревой насос создает на выходе большое давление при небольшом расходе, поэтому вихревые насосы часто применяются при организации систем водоснабжения частных домов: расход в таких системах невелик, а высокое давление позволяет создать хороший напор на втором и даже третьем этаже.

Основной недостаток этой конструкции – её требовательность к чистоте перекачиваемой жидкости: при наличии в воде песка колеса и стенки корпуса быстро изнашиваются, и производительность насоса падает в разы. Кроме того, КПД вихревых насосов ниже, чем у центробежных.

У центробежных насосов жидкость поступает в центр вращающегося колеса, разгоняется лопатками и выбрасывается через выходной патрубок под действием центробежной силы.

Центробежные насосы менее требовательны к чистоте воды, поэтому могут использоваться для забора воды из естественных водоемов. Центробежные насосы используются для полива и для организации водоснабжения, если вода в колодце или скважине недостаточно чистая.

Основной недостаток поверхностных центробежных насосов – повышенные требования к герметичности водозабора. Если входной патрубок будет подсасывать воздух, производительность насоса сильно упадет. Кроме того, перед включением поверхностного центробежного насоса, в его корпус обязательно следует залить воду через заливную горловину. Если этого не сделать, возможен выход насоса из строя.

Потребляемая мощность определяет основные характеристики насоса: его производительность, давление, высоту забора и т.д. Но выбирать насос только по этому параметру не стоит – два насоса с одинаковой мощностью могут сильно отличаться в производительности и создаваемом давлении.

Подбирать насос следует в соответствии с условиями эксплуатации, а мощностью пользоваться как индикатором «честности» производителя: если при схожих с другими моделями параметрах выбранная модель имеет заметно меньшую мощность, то к такой модели следует отнестись с подозрением – особенно, если она выпущена малоизвестным производителем.

Производительность определяет, какой объем воды насос способен прокачать за определенное время. Для разных типов насосов применяются различные способы расчета требуемой производительности, зависящие от множества параметров: глубины забора, дебета скважины, архитектуры и протяженности системы, количества точек разбора, диаметра труб и т.д. Для приблизительной же оценки требуемой производительности можно воспользоваться следующими величинами:

— Для водоснабжения требуемую производительность можно ориентировочно посчитать, умножив количество одновременно открытых кранов на 10 и добавив 20-30% запаса. Так, если допустить, что в доме могут быть одновременно открыты три крана, то производительность насоса должна быть не менее 3*10*1,2 = 36 л/мин.

— Для полива следует просуммировать расход одновременно работающих поливальных устройств и добавить запас 20-30%. Приблизительную оценку здесь давать сложно, потому что расход поливальных устройств может колебаться от единиц литров в минуту в небольших капельных системах до десятков литров в минуту в дождевателях.

Если очень грубо, то производительности до 20 литров в минуту хватит для одновременной работы одного-двух дождевателей, такой насос больше пригоден для ручного полива.

Для одновременной работы нескольких дождевателей, поливающих площадь 3-5 соток, потребуется производительность около 30 литров в минуту.

Для полива площади в 10 соток потребуется производительность в 60-80 литров в минуту.

Для полива больших площадей используются системы автоматического полива, включающие дождеватели по очереди, что снижает требуемую производительность насоса.

Здесь следует отметить, что указываемая в характеристиках насоса производительность дается для нулевой высоты подъема и нулевой высоты забора. И для полива, и для водоснабжения, чем с большей глубины забирается вода и чем на большую глубину она поднимается, тем производительность насоса ниже. В руководстве по эксплуатации насоса обычно даются графики её зависимости от высоты подъема.

Если графиков нет, можно примерно оценить производительность на нужной высоте, приняв, что на максимальной высоте подъема производительность равна 0.

-Для отопления подсчет производительности производится с помощью теплотехнических расчетов, и пренебрегать ими не стоит: для одной и той же площади отапливаемых помещений потребная производительность насоса может меняться в десятки раз в зависимости от среднегодовой температуры, архитектуры системы отопления, диаметра и протяженности труб, количества и размера радиаторов и т.д.

Для очень грубой оценки можно оценить потребную производительность (в л/мин), поделив площадь помещения на 10 для радиаторного отопления и на 3 – для отопления теплым полом.

Глубина погружения определяет, каково максимальное расстояние от насоса до поверхности воды, т.е., с какой максимальной глубины насос способен забирать воду. Но следует иметь в виду, что при заборе воды с максимальной глубины, его производительность и давление на выходе будут намного ниже.

Насос всегда следует подбирать со значительным запасом по глубине забора и с учетом того, что любая глубина, отличная от 0, снижает производительность насоса – графики зависимости производительности от глубины забора обычно приводятся в руководстве.

Допустимая температура жидкости важна, если предполагается откачка горячих жидкостей. Также на неё следует обратить внимание при выборе циркуляционного насоса. Большинство циркуляционных насосов рассчитано на температуру до 110°С, чего вполне достаточно для любых жидкостных систем отопления. Но встречаются модели с допустимой температурой 60°С – такие рекомендуется устанавливать на системах теплого пола, где температуры редко превышают 30°С.

Подъем воды определяет, какое давление создается на выходе насоса и на какую высоту он способен поднять воду. Так же, как и в случае с глубиной забора, высота подъема, например, в 40 метров, не означает, что на высоте в 40 метров будет течь вода. Высота подъема в 40 метров означает, что выше этой высоты вода течь уже не будет вообще, а на 40 метрах если и будет, то буквально каплями.

Поэтому высоту подъема надо подбирать с запасом. Для ориентировочного расчета подъема воды используется следующая формула: H = 10P + ΔP + ΔH, где P – минимальное давление в верхней точке разбора, для водоснабжения это 2,5-3 бара. ΔP – потери давления на горизонтальных участках трубопровода, примерно считается как 10% от суммарной длины горизонтальных участков. ΔH – перепад высоты между уровнем установки насоса и высотой самой верхней точки разбора.

Например, если длина горизонтальных участков трубопровода составляет 10м, насос установлен на высоте 1 м от земли, а верхняя точка разбора – кран на втором этаже – расположен в 6 м от земли, то требуемый подъем воды будет: Н=10*3+0,1*10+5 = 36 м.

Но имейте в виду, что подъем воды насосов приводится для забора с нулевой глубины. Чем с большей глубины насос забирает воду, тем сильнее падает высота подъема. Если в руководстве насоса приведены графики зависимости выходного давления от глубины забора, следует скорректировать требуемую высоту по ним.

Если графика нет, то для оценки к требуемой высоте можно добавить глубину забора в метрах, умноженную на 1,5. Но учтите, что такой метод расчета довольно груб и неприменим, если глубина забора близка к максимальной (более 80%).

Для вышеприведенного примера, если добавить условие забора с глубины 2 м, расчет будет выглядеть так: Н = 2*1,5+10*3+0,1*10+5 = 39 м. Для лучшего напора воды и для предотвращения падения напора с износом деталей насоса, имеет смысл предусмотреть запас в 20-30%.

Автоматический контроль уровня воды (датчик сухого хода) необходим для любого насоса, особенно, если предполагается его использование в автоматическом режиме. Если датчик сухого хода отсутствует в комплектации насоса, его следует докупить отдельно и подключить насос через него. Пренебрегать датчиком сухого хода не стоит, даже если вы уверены, что вода для насоса никогда не кончится. Всегда возможно повреждение всасывающего шланга, которое – при отсутствии датчика сухого хода – быстро приведет к поломке насоса.

Варианты выбора поверхностных насосов

Если вам нужен недорогой насос для организации полива дачного участка в ручном режиме, выбирайте среди маломощных садовых насосов.

Если чистота перекачиваемой воды оставляет желать лучшего, выбирайте среди центробежных садовых насосов.

Насосная станция поможет вам быстро и просто организовать в частном доме (или на приусадебном участке) водопровод.

Если вам нужно сливать сточные воды в точке, удаленной от ближайшей канализационной трубы – или если вход в канализацию расположен выше точки слива, вам потребуется поверхностный фекальный насос.

Отопление с естественной циркуляцией в современных домах давно уже не используется, и для движения теплоносителя по трубам в системе отопления должен присутствовать циркуляционный насос.