В помощь системам обогрева! Циркуляционный и тепловой насосы для отопления дома: цены, принцип работы

Тепловой насос – это устройство, которое предназначается для преобразования тепловой энергии, полученной из какого-либо источника.

Такой прибор является главным звеном в геотермальных установках.

С его помощью осуществляется не только отбор энергии, но также её концентрация и передача потребителю.

Тепловые насосы для отопления частного дома: устройство и цена

Для работы теплового насоса используется такой же принцип, как для обеспечения работы установок, производящих холод.

Однако, в отличие от них, этот агрегат действует с целью получения тепла.

Некоторые, составляющие его элементы, такие как — конденсатор и испаритель, выполняют несколько иные функции, чем те, что они выполняют в холодильной машине.

Так, в холодильнике эффект снижения температуры обеспечивается методом отбора тепла от какого-то объёма испарителем, а работа конденсатора способствует тому, чтобы сбросить его в окружающее пространство. Но, применительно к тепловому насосу, эти элементы действуют иначе. Работа испарителя строится с целью сброса теплоносителя, имеющего низкую температуру. Действие конденсатора же, направлено на производство тепла, которое и предназначается для нужд потребителя.

Справка. Отметим, что такой агрегат, благодаря особенностям его конструкции, производит тепловой энергии в 3—5 раз больше того её количества, которое он получает из электросети. Часть энергии, которая является «добавочной», поступает от внешнего источника.

К числу достоинств теплового насоса причисляют:

• Экономичность. Она достигается благодаря тому, что аппарату присуща высокая эффективность работы.
• Отсутствие чрезмерных расходов на эксплуатацию оборудования. Потребуется лишь оплата электрической энергии, необходимой для осуществления работы агрегата.
• Возможность переключения режимов работы системы. Тепловой насос способен функционировать как для нагрева (отопления) помещения, так и с целью его охлаждения (кондиционирования).
• Надёжность. Благодаря присутствию в системе автоматического управления, её специальное обслуживание не потребуется. А для выполнения определённых действий — существует инструкция.
• Компактность аппарата и бесшумность его работы.
• Индивидуальность системы. Здесь подразумевается то, что потребитель может подобрать прибор конкретного типа, соответственно тому, какой стабильный источник планируется использовать с целью отбора тепловой энергии. А также то, что существует возможность для осуществления различных расчётов (например, окупаемости конкретного агрегата).
• По отношению к такой установке упрощены требования по пожарной безопасности.

К недостаткам тепловых насосов причисляют: относительно высокую стоимость самого аппарата и других элементов системы, сложный и дорогой монтаж геотермальной установки.

Кроме того, перечень недостатков тепловых насосов включает и невысокие показатели температуры воды, нагреваемой для отопления.

Как правило, эти значения находятся в пределах 50—60 °C.

Учтите, что если монтаж геотермальной системы полностью производится с привлечением кредитных средств, то впоследствии может оказаться, что стоимость обслуживания кредита способна превысить ту сумму, в которой выражается эффект экономии от её использования.

Внимание! Вместе с повышением температурных показателей теплоносителя во внутреннем контуре, эффективность и надёжность аппарата снижается.

Подразделение тепловых насосов на типы зависит от того, какой метод отбора энергии применяется в геотермальной установке.

Грунт-вода

Тот факт, что часть тепловой энергии от грунта можно транспортировать и использовать для нужд потребителя, и является тем принципом, на котором основано действие геотермальной установки с участием насоса «грунт-вода». Осуществление процесса отбора тепла происходит при помощи коллекторов или специальных зондов. Полученная энергия посредством насоса передаётся во внутренний контур отопления.

Фото 1. Монтаж отопительной установки с тепловым насосом типа грунт-вода. Для конструкции выкапывается большой котлован.

Теплоносителем выступают жидкости, не подверженные замерзанию. Так, с этой целью применяются: гликолевая смесь, водный раствор с солью или вода, смешанная со спиртом. Параметры системы рассчитываются в зависимости от площади обогреваемого дома.

Ориентировочная стоимость прибора типа «грунт-вода» составляет: 202 000—250 000 р.

Вода-вода

Так же, как в случае с грунтом, температура воды на большой глубине под землёй сохраняется относительно высокой постоянно, причём — независимо от времени года. С помощью агрегата типа «вода-вода» можно воспользоваться таким ресурсом. Конструктивно этот вид теплового насоса схож с типом «грунт-вода». Однако, — монтаж всей установки проводится проще.

Цена насосов определяется в довольно широком диапазоне. Например, изделия китайских производителей стоят: 1800—3300 у. е., а европейских — 7800 у. е., и выше. Множество факторов учитывается при определении стоимости монтажа системы. В среднем, 5 тыс. у. е. — это начальная цифра, если требуется установка скважин.

Фото 2. Схема строения отопительной установки с насосом типа вода-вода. В качестве источника тепла используется жидкость из водоёма.

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