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

Циркуляционные насосы отопления: вертикальный и другие

Сети отопления, где естественная самопроизвольная циркуляция воды, справляются с обогревом небольших домов. С помощью вертикальных циркуляционных насосов осуществляется принудительная циркуляция теплой воды в замкнутых отопительных системах, в результате чего могут обогреваться большие дома и дома с разветвленной разводкой труб.

Устройство и принцип действия

Циркуляционные насосы – это узкоспециализированное оборудование, назначение которого заключается в принудительной циркуляции воды. Насос включает в себя:

• Корпус, который производится из нержавеющих металлов (стали, чугуна, латуни, бронзы) и сплавов;
• Ротор. Для изготовления применяется керамика или высококачественная сталь;
• Вал ротора. Включает в себя колесо-крыльчатку с лопастями;
• Электродвигатель, имеющий определенную мощность, для приведения в движение ротора.

Вертикальный насос, как часть замкнутого трубопровода, всасывает жидкость с одной стороны, за счет вращения крыльчатки ускоряет ее движение, а затем выталкивает воду с другой стороны. Благодаря этому процессу на входе создается разряженное пространство, а на выходном патрубке – компрессия.

За счет равномерной работы оборудования поддерживается определенный уровень давления в отопительной системе. Однако, для увеличения его показателя необходимо применять специальное устройство. Циркуляционный насос, прежде всего, применяется для преодоления сопротивления на участках системы отопления.

Разновидности

«Сухой» насос

В «сухом» устройстве нет прямого контакта ротора с водой, поскольку он защищается несколькими уплотнительными кольцами. Изготавливаются уплотнительные кольца из угольного агломерата, высококачественной стали или керамики, окиси алюминия – все зависит от типа применяемого теплоносителя.

Движение колец относительно друг друга инициирует запуск оборудования. Идеально отполированные детали, соприкасаясь друг с другом, образуют тонкую водяную пленку. Разница уровней давления наружного пространства и атмосферы системы отопления создает герметизирующее соединение. Благодаря пружинам кольца прижимаются навстречу друг другу, и в результате изнашивания деталей, они без посторонней помощи подгоняются друг к другу.

Период эксплуатации уплотнительных колец составляет не менее трех лет, при этом,сальниковая набивка менее долговечна и нуждается в постоянной смазке и охлаждении. Главная особенность работы этого агрегата – высокий уровень шума, что подразумевает под собой его установку в отдельное помещение. Коэффициент полезного действия составляет 80 процентов.

Применяя «сухой» циркуляционный агрегат со скользящими торцевыми кольцами, следует осуществлять контроль присутствия взвеси в перекачиваемой жидкости и общей степени запыленности помещения. Это объясняется тем, что при работе насоса с сухим типом ротора создаются воздушные завихрении, притягивающие частички пыли. Попадая в теплоноситель, мелкий мусор повреждает поверхность уплотнительных колец и нарушает герметичность. Работа «сухого» насоса характеризуется постепенным разрушением торцевых колец, поэтому они нуждаются в водяном слое между рабочими поверхностями. Водяной слой выполняет роль смазки.

В свою очередь, «сухие» насосы делятся на:

Горизонтальные насосы

Иначе их еще называют консольными. Передняя часть вала оснащена всасывающим патрубком, а корпус – нагнетательным патрубком. Электродвигатель устанавливается горизонтально.

Вертикальные насосы

Патрубки имеют одинаковый диаметр и располагаются на одной оси. Электродвигатель монтируется в вертикальном положении.

Блочные насосы

Поступление теплоносителя осуществляется по осевому направлению, а выводится по радиальному направлению.

«Мокрый» насос

Отличается от «сухого» устройства тем, что крыльчатка погружается в теплоноситель, который одновременно смазывает и охлаждает двигатель. От попадания влаги электрическая часть двигателя защищается с помощью герметичного стакана из нержавеющей стали, который устанавливается между статором и ротором.

Для производства ротора используется керамика, на изготовление подшипников уходит графит или керамика. Корпус оборудования производится из латуни, бронзы или чугуна. Главная особенность работы «мокрого» типа – низкий уровень шума, долговечность, простые настройки и ремонт.

Показатель коэффициента полезного действия «мокрого» насоса ниже, чем у «сухого» агрегата приблизительно на 30 процентов, и составляет 50 процентов. Это обуславливается тем, что невозможна герметизация металлической гильзы, которая отделяет статор от носителя тепла, при немаленьком диметре ротора. Однако, для бытового применения, где нет необходимости в циркуляции воды в системах отопления большой протяженности, такое оборудование применять целесообразно.

В конструкцию «мокрых» насосов входят:

• Корпус оборудования;
• Электрический мотор со статором;
• Короб с клеммниками;
• Рабочее колесо;
• Картуш, состоящий из вала с подшипниками и ротора.

Модульная сборка «мокрого» насоса позволяет заменить поломанную часть агрегата на новую.

В «мокрые» циркуляционные агрегаты устанавливаются одно- или трехфазные электродвигатели. Крепление оборудования к трубопроводу системы отопления осуществляется резьбовым или фланцевым соединением – на тип крепления влияет мощность и производительность насоса.

За счет строго горизонтального положения вала обеспечивается доступ воды к подшипникам, которая используется как смазочный материал. Следовательно, чтобы работа оборудования была бесперебойной и продолжительной, необходимо соблюдать это правило.

Выбор циркуляционного насоса

Выбирая насос для системы отопления, прежде всего, необходимо обращать внимание на его производительность. Следует отметить, что под качественным отоплением не всегда подразумевается выбор большого насоса с высокой мощностью. Такой насос создает излишний шум, имеет высокую стоимость, да и потребности нет в таком насосе.

Для грамотного выбора насоса требуется точный расчет производительности агрегата, который будет оптимально подходить для дома. Для расчета потребуются следующие данные: диаметр трубопровода, температура теплоносителя, напор, пропускная способность и мощность котла.

Следует также знать, какой объем воды проходит в минуту через систему отопления. Кроме этого, рассчитывается количество воды, которое необходимо для нормальной работы радиатора и уплотнительных колец системы отопления.

На мощность насоса влияет длина трубопровода системы отопления. Зачастую, на 10 метров трубопровода требуется приблизительно 0,5 м напора насоса.

Для расчета расхода теплоносителя необходимо просто его прировнять к мощности котла. Например, мощность котла равна 25 кВт, следовательно, расход теплоносителя равен 25 литров в минуту. Батареи с мощностью 15 кВт нуждаются в 15 литрах воды в минуту. Стоит отметить, чем диаметр трубопровода меньше, тем больше будет сопротивления при передвижении теплоносителя.

Трубы, имеющие небольшое сечение, обладают высоким гидравлическим сопротивлением, следовательно, появляется необходимость установки оборудования с высокой мощностью. Трубы с небольшим диаметром не нуждаются в установке высокопроизводительного оборудования.

Расчет, приведенный выше, условен и может применяться только для отопительных систем небольшой протяженности. В других ситуациях лучше всего обратиться за помощью к специалистам или пользоваться формулами из СНиПа 2.04.05-91.

Технология монтажа насоса

Схемы установки

Бывают однотрубные и двохтрубные схемы. Однотрубная схема монтажа подразумевает постоянный расход теплоносителя и небольшой температурный перепад. Двухтрубная схема установки подразумевает переменный расход теплоносителя и высокий температурный перепад.

Выбор места установки насоса

Схема установки оборудования должна учитывать необходимость периодического обслуживания оборудования.

Раньше устройства с «мокрым» типом ротора устанавливались в обратку. Было мнение, что охлажденная вода, которая омывала рабочую часть агрегата, способна продлить эксплуатационные свойства сальниковой начинке, роторам и подшипникам. Современный рынок занимается выпуском насосов с деталями и узлами, изготовленными из материалов, которые не портятся от горячей воды, поэтому установка их возможна, как на обратном трубопроводе, так и на подающем.

Для повышения давления в области всасывания устройство монтируется на подающем трубопроводе, при этом он располагается недалеко от расширительного бака. Такая схема монтажа создает высокую температуру на заданном участке системы отопления. Только перед тем, как установить байпас с насосом, необходимо удостовериться, что оборудование способно вынести давление горячей воды (двухтрубная схема монтажа).

Для реконструкции системы отопления с мембранным баком установку байпаса с агрегатом осуществляют на обратку. Также рекомендуется приближение насоса к расширительному баку. Если из-за этого сильно осложняется доступ к оборудованию, то есть возможность монтажа на поставляющий тепло трубопровод, однако, потребуется врезка обратного клапана, который располагается вертикально.

Расположение устройств при подключении насоса

Для правильной установки насоса необходимо соблюдать ряд правил:

• Шаровые краны должны устанавливаться по обе стороны оборудования. С их помощью обеспечивается демонтаж агрегата для обслуживания и осуществления ремонта.
• Перед насосом монтируется фильтр, необходимый для защиты системы от механических частиц, которые поступают с водой.
• Верхняя часть байпаса оснащается воздушным клапаном ручного или автоматического типа, предназначенного для удаления скопившегося воздуха.
• На корпусе указана стрелка, направление которой следует соблюдать. Направление перемещения теплоносителя должно совпадать с направлением этой стрелки.
• Установка «мокрого» насоса должна быть строго в горизонтальном положении, чтобы не допустить повреждения рабочей части прибора в случае, когда электродвигатель будет не полностью погружаться в воду.
• Клеммы агрегата должны «смотреть» наверх.
• Для защиты всех резьбовых соединений необходимо использовать герметик и прокладки между сопряженными частями.

Для безопасности применения насоса подключение его следует осуществлять в розетку с заземлением. Поэтому, перед установкой насоса для отопления, необходимо обеспечить заземление.

Последовательность работ

• Если установка осуществляется в действующую систему, предварительно сливается теплоноситель. Отопительная система, которая много лет интенсивно эксплуатировалась, нуждается в нескольких наполнениях и сливаниях, чтобы полностью очистить систему от механических загрязнений.
• Функциональная цепочка из арматуры и агрегата устанавливается согласно вышеописанным правилам в месте, запланированном для врезки оборудования.
• По завершении всей установки оборудования и арматуры, система отопления заполняется водой.
• После необходимо открыть центральный винт, чтобы удалить лишний воздух из насоса. Находится этот винт на крышке корпуса. Об удалении всего лишнего воздуха можно будет узнать по выступившей из отверстий воды.

Вывод воздуха должен проводиться перед каждым запуском насоса с ручным управлением, для чего открывается клапан, включается насосный агрегат на пять минут, и «развоздушивание» еще раз повторяется. Запускать насос с ручным управлением, пока система имеет воздух, и пока в ней нет воды, не следует.

Стоимость монтажа

На стоимость монтажа циркуляционного насоса влияют модель самого агрегата, сложность обводных труб и количество контуров трубопровода.