Критерии выбора циркуляционных насосов для отопления частного дома

Критерии выбора циркуляционных насосов для отопления частного дома

Обеспечить естественное передвижение теплоносителя по отопительному контуру даже опытным мастерам удается далеко не всегда. Случается так, что вода передвигается по системе, но достаточного количества тепла при этом в дом не поступает.

Все чаще владельцы частных домов предпочитают устанавливать системы отопления с насосной циркуляцией, которые достаточно разнообразны и удобны. В этой статье мы рассмотрели основные схемы организации отопления с принуждением, дополнив материал наглядными иллюстрациями и фото.

Также мы подобрали полезные видеоролики с рекомендациями специалистов по монтажу насосного оборудования для системы отопления. Это позволит детально разобраться в вопросе установки насоса.

Цели применения циркуляционного насоса

Циркуляционный насос обеспечивает равномерное распределение теплоносителя в системе

Циркулярный вид насосов относится к приборам, функционирующим в системе отопления замкнутого типа. Он необходим для перемещения теплоносителя по трубам и поддержки выбранной температуры. Приспособление предназначено для таких целей:

• достижение проектной мощности систем с принудительным типом циркуляции
• повышение энергоэффективности оборудования;
• ускорение естественного процесса циркулирования;
• выполнение функций насосных устройств теплового генератора;
• регулировка параметров отдельной батареи в двухтрубных системах;
• преодоление инерционности автономных коммуникаций с естественным типом циркуляции;
• направление теплоносителя по замкнутому контуру.

Помпа не компенсирует утраты теплоносителя и не обеспечивает наполнение магистрали.

Схемы систем с насосной циркуляцией

Системы отопления с принудительной циркуляцией различаются следующим образом:

• как одно- или двухтрубные (вариант подключения труб к радиаторам);
• с вертикальным стояками или горизонтальным магистралями;
• тупиковые или с попутным движением теплоносителя
• с верхней или нижней разводкой.

Однотрубные системы встречаются все реже, поскольку их недостатки значительно превышают достоинства. Это очень простой вариант, при котором радиаторы соединяются последовательно. Теплоноситель поочередно проходит через каждый отопительный прибор, постепенно остывая.

Очевидно, что при такой схеме первые радиаторы будут нагревать комнату лучше, чем те, что расположены в конце системы. Приходится устанавливать на завершающем отрезке магистрали больше радиаторов, чем в начале, чтобы сгладить разницу температур.

Однотрубные системы отопления просты в реализации и обойдутся недорого, но проблема неравномерного прогрева и зависимости от поломки одного радиатора сделали их практически невостребованными в современных условиях

Такое устройство крайне неудобно, поскольку нельзя отключить только один радиатор в случае поломки, придется сливать теплоноситель из всего контура. Двухтрубная схема предполагает подключение каждого радиатора параллельно с помощью двух труб к общей магистрали.

Разумеется, для этого придется использовать больше материалов, общая стоимость и время для монтажа будут выше, чем при использовании однотрубного варианта.

Двухтрубные отопительные системы позволяют равномерно обогреть каждое помещение, при этом поломка одного радиатора не станет причиной для отключения всего контура

На каждый радиатор при двухтрубном подключении устанавливают запорные краны. Это дает возможность при необходимости снять или отключить только один радиатор, при этом остальные элементы системы продолжают функционировать в обычном режиме.

Прогрев при такой схеме выполняется равномерно, поскольку теплоноситель поступает в каждый радиатор по отдельной линии, а затем возвращается в котел для нагрева, а не перемещается по остальным радиаторам.

Вертикальные стояки используются в многоэтажных зданиях, к ним удобно подключать радиаторы, расположенные на разных этажах. Вертикальная конструкция способствует быстрому выведению попавшего в систему воздуха, что значительно сокращает вероятность образования воздушных пробок.

Создание вертикальной отопительной системы обойдется недешево, однако это эффективная схема, устойчивая к завоздушиванию, она прекрасно подходит для монтажа в многоэтажных зданиях

В горизонтальных схемах основная магистраль, к которой параллельно подключают радиаторы, располагается, как понятно из названия, в горизонтальной плоскости. Этот тип системы уместен для отопления одноэтажных зданий большой площади.

Относительно недорогой вариант не застрахован от образования воздушных пробок. Для предотвращения проблемы этого рода используют автоматические воздухоотводчики. Правила удаления воздушной пробки из системы отопления мы детально рассмотрели здесь.

Горизонтальные системы отопления относительно недороги, обычно их используют при проектировании зданий большой площади на один или два этажа

Неравномерный прогрев характерен не только для однотрубных систем, но и для тупикового варианта отопления, который распространен довольно широко.

В такой схеме поступление теплоносителя осуществляется в сторону, противоположную движению обратки. В результате в системе появляются радиаторы, получающие уже несколько остывший теплоноситель, который после них поступает в обратную трубу.

В тупиковых системах удаленные от подающего стояка радиаторы получают меньше тепла, чем расположенные рядом с ним. В попутных схемах все элементы системы функционируют в равнозначном режиме

В результате в первые от стояка радиаторы поступает больше тепла, а в удаленные – меньше. На небольших площадях этот момент может быть не так заметен, но в просторных домах он будет ощутим. В этой ситуации рекомендуется сделать несколько небольших по протяженности магистралей, чем одну длинную, чтобы весь теплоноситель циркулировал по веткам примерно с равной температурой.

Попутная схема основана именно на одинаковой протяженности циркуляционных колец по всему дому, что позволяет добиться исключительно точной равномерности прогрева. Но реализовать этот вариант разводки непросто, поскольку понадобится провести большое количество труб.

Верхнюю разводку в отопительных системах применяют при наличии чердака, на котором можно установить расширительный бак. Если такой возможности нет, можно успешно реализовать нижнюю разводку отопления

Верхняя и нижняя разводка получили название по месту расположения подающей трубы. В первом случае теплоноситель поступает в систему сверху, а во втором – снизу.

При верхней разводке расширительный бак устанавливают на самой высокой точке системы, теплоноситель распространяется по системе под воздействием сил гравитации. Обратка здесь будет стоять ниже радиаторов. Для реализации такого проекта в частном доме необходим чердак, на котором и устанавливают бак.

Если условия для верхней разводки отсутствуют, используют второй вариант, когда подача теплоносителя осуществляется снизу, а обратка установлена выше радиаторов. Задача по перемещению теплоносителя с достаточно высокой скоростью возлагается в основном на циркуляционный насос.

Такую схему монтируют постепенно, от нижнего этажа к верхнему, при этом подающую магистраль делают с небольшим уклоном, чтобы предотвратить возникновение воздушных пробок.

Для удаления воздушных пробок отопительные коммуникации оснащают автоматическими воздухоотводчиками:

Автоматический воздухоотводчик на коллекторном отоплении

Прибор для отвода воздуха из теплого пола

Сепаратор воздуха в системе отопления

Расположение устройст для отвода воздуха

Особенности конструкции

Конструкция отопительного циркуляционного насоса

Насос, применяемый для котла коммуникаций отопления, внешне выглядит как дренажное устройство. Конструкция оборудования представлена корпусом из нержавейки, алюминия, чугуна и электрических элементов в виде статора с обмоткой и встроенным ротором. Деталь изготавливается из стали.

На подвижной части двигателя (валу) находится неподвижная крыльчатка. Колесо состоит из двух параллельных дисков, соединенных радиальными лопастями. На одном из дисков находится отверстие, куда протекает жидкий теплоноситель, на другом – полость, закрепляющая крыльчатку на валу мотора.

Электрический двигатель производится с платой управления и клеммами для подсоединения кабеля. Модели без электроники оснащаются конденсатором и переключателем скоростей на коробке с клеммами.

Некоторые особенности подключения насоса к отоплению

В большинстве случаев нагнетающее оборудование монтируют на трубе обратки недалеко от котла. Необходимо, чтобы направление движения теплоносителя совпадало с расположением входного и отводящего патрубка (на корпусе насоса есть подсказка в виде рельефной стрелки). Модели с ротором мокрого типа должны ставиться так, чтобы вал мотора оказался в горизонтальном положении. Устройство обвязывается не в одиночку – перед насосом следует установить фильтр грубой очистки, возможно, контрольный манометр.

С обеих сторон узел отделяется кранами, чтобы был вариант выполнить обслуживание или замену элементов без слива теплоносителя

Когда реализуется комбинированная система с естественной и принудительной циркуляцией, насосная группа для отопления располагается на байпасной линии, что позволяет при необходимости отсекать силовое оборудование. В любом случае, если вы не уверены в своей подготовке – наймите для монтажа насоса профессионалов.

Принцип действия циркуляционного насоса

Циркуляционный насос в системе теплого пола

При использовании циркуляционной помпы повышается производительность систем ГВС и автономной отопительной магистрали. Рассмотреть работу агрегата можно на примере коллекторной группы теплого пола:

1. Поступление теплоносителя в патрубок на входе.
2. Подача электричества и передача момента вращения от ротора на турбинное колесо.
3. Вращение, создание вакуума в трубе и нагнетание теплоносителя лопастным колесом.
4. Перемещение воды при помощи наклонных лопаток в момент кручения.
5. Движение воды на край диска – задействуется центробежный тип силы.
6. Забор воды с одной стороны и выталкивание в коммуникации отопления в постоянном режиме.
7. Возрастание давления, преодоление сопротивления в разных зонах контура.

Теплоноситель будет циркулировать, пока насос не остановится.

Проведение работ

Правильная установка насоса в систему отопления частного дома требует выполнять работы, соблюдая определенные правила монтажа. Один из них – врезка по обеим сторонам от циркуляционного агрегата шаровых кранов. Они могут понадобиться впоследствии при демонтаже насоса и обслуживании системы.

Обязательно нужно установить фильтр – для дополнительной защиты устройства.

Обычно качество воды оставляет желать лучшего, а попадающиеся частички могут повредить компоненты агрегата.

Сверху на байпасе вмонтируйте клапан – неважно, ручной он будет или автоматический. Он нужен для стравливания периодически образующихся в системе воздушных пробок

Клеммы следует направлять строго вверх. Само устройство, если оно принадлежит к мокрому типу, нужно монтировать горизонтально. Если этого не сделать – омываться водой будет только его часть, как следствие – повредится рабочая поверхность. В этом случае присутствие насоса в отопительном контуре бесполезно.

Циркуляционный агрегат и крепления нужно расположить в отопительном контуре закономерно, в правильной последовательности.

Перед началом работ слейте из системы теплоноситель. Если давно не чистили – произведите очистку, несколько раз промыв ее.

Сбоку основной трубы в соответствии со схемой вмонтируйте байпас – П-образный отрезок трубы со встроенным в его середину насосом и шаровыми кранами по бокам. При этом надо учитывать направление движения воды (оно отмечено стрелкой на корпусе циркуляционного устройства).

Каждое крепление и соединение надо обрабатывать герметиком – чтобы предотвратить утечку и сделать более эффективной всю конструкцию.

После закрепления байпаса заполните отопительный контур водой и проверьте его способность к нормальному функционированию. Если обнаружатся погрешности в работе или неисправности – их нужно устранять немедленно.

Классификация насосов

Модель с мокрым ротором служит дольше, так как детали смазываются теплоносителем

Домашний вид коммуникаций или отопление многоэтажного дома допускает устанавливать агрегаты с различными решениями узла «турбина-ротор».

Модели с мокрым ротором

Крыльчатка и ротор контактируют с рабочим теплоносителем постоянно. Вода смазывает элементы прибора и одновременно охлаждает его. Зона ротора и статора разделена сосудом герметизации. Скорость устанавливается ступенчатым регулятором, что удобно для контроля энергозатрат.

Благодаря модульной конструкции упрощается ремонт и подбор деталей для повышения напора. Двигатель при постоянном воздействии воды не требует охлаждения. Модификации с мокрым ротором имеют несколько преимуществ:

• минимальный уровень шума;
• компактность и небольшой вес;
• сокращение энергопотребления;
• простота настройки и обслуживания;
• длительный эксплуатационный период.

Минус нагнетателей – износ гидравлических механизмов при наличии мелких абразивных частиц в воде.

Устройства с сухим ротором для котлов отопления

Насос с сухим ротором

Помпы обеспечивают перекачку больших объемов теплоносителя при отсутствии контакта ротора и воды. Корпус из чугуна или стали покрыт противокоррозийными составами. Между мотором и насосным узлом находится уплотнитель в виде статического и динамического колец. Отличие помп с сухим ротором – КПД 85 %.

Для пользования в условиях многоквартирного дома подойдут следующие модели:

• Моноблоки. Двигатель с насосом находятся в одном узле, что упрощает обслуживание и эксплуатацию.
• Консольные. У осей мотора и насосного узла – общая линия. Трубка всасывания находится на улитке, нагнетания – напротив нее, на корпусе.
• In-line. Установка производится на трубопроводной магистрали. Патрубки всасывания и напора расположены по одной линии. Механизм компенсации уплотнителя автоматический.
• Сдвоенные. Работают совместно или по отдельности. Один агрегат включается при поломке второго – котел функционирует в непрерывном режиме.

Нагнетатели с сухим типом ротора характеризуются эффективностью, ремонтопригодностью. Они нетребовательны к составу теплоносителя.

Сухие модели издают много шума, поэтому их требуется ставить в отдельной котельной.

Из какого материала лучше рабочее колесо?

Рабочее колесо может изготавливаться по меньшей мере из 4 видов материалов, каждый из которых имеет свои плюсы и минусы:

• Пластик. Имеет отличную устойчивость к коррозии (точнее вообще не ржавеет) и не боится химических веществ. Также он дешевле в сравнении с металлическими колесами. Однако пластиковый менее прочный и на практике его менять приходится быстрее остальных. Если металлические неплохо себя чувствуют в работе по 10 лет и больше, то пластиковые комплектующие живут около 7 лет (многое зависит от способа и интенсивности эксплуатации).
• Чугун. Часто используется для агрегатов малой и средней мощности. Он хуже по устойчивости к коррозии, чем нержавейка или латунь, но зато дешевле в замене (если ремонтировать). Также чугунные устройства тяжелее остальных.
• Нержавейка. Нержавеющая сталь выигрывает по коррозийной устойчивости у чугуна и по прочности у пластика. Однако из-за высокой стоимости устанавливаются рабочие колеса из нержавейки в насосы с производительностью от 10 м3/ч и выше.
• Латунь. По эксплуатационным характеристикам схожа с нержавейкой, но немного дешевле, если покупать комплектующие для ремонта.

В целом скажем, что для бытового применения в отопительных сетях протяженностью не более 200 м, достаточно будет взять устройство с рабочим колесом из пластика или чугуна. Из нержавейки или латуни можно купить, только если использовать циркуляционный агрегат в производственных целях.

Подбор насоса для системы ГВС

Технические параметры работы насосов различных марок

Рециркулярный насос подходит для отопления и решает задачи подачи ГВС для хозяйственных нужд дома. Чтобы приобрести хороший аппарат, нужно принимать во внимание:

• Шум при работе. В жилых помещениях целесообразны малошумные варианты.
• Напор теплоносителя при подаче. При горизонтальном контуре горячего водоснабжения понадобится высота водяного столба от 50 до 80 см. Вертикальный контур требует показателя от 80 см.
• Энергопотребление. Зависит от параметров мощности.

Установить оборудование для ГВС можно в классический контур отопления или в теплый водяной пол.

Какая модель лучше для отопления теплиц

Многие владельцы теплиц обустраивают системы отопления с естественной циркуляцией. Это самый простой и дешевый вариант. Зачастую циркуляционный насос – непозволительная роскошь, если обогрев необходим лишь несколько недель в году. Если же теплица или оранжерея должны обогреваться в течение всего отопительного сезона, без насоса не обойтись. В этом случае его выбирают по тем же критериям, что и для дома. Лучше всего подойдет модель с автоматической регулировкой скоростей. Это позволит поддерживать нужный температурный режим в теплице без участия человека, и при резком похолодании растения не перемерзнут.

При подборе циркуляционного насоса обращайте внимание на производителя. Популярные марки – Grundfos, Wita, Speroni, Wilo, Wester. Претензии к их качеству бывают крайне редко. Приборы работают долго и безотказно, стоимость – приемлемая. От приобретения «китайцев» лучше отказаться. Разница в цене с «авторитетными» брендами не так уж велика, зато в качестве очень заметна. Китайские модели часто не отвечают заявленным характеристикам, шумят при работе, быстро выходят из строя. Экономия на насосе обернется дополнительными расходами – проверено.

Технические характеристики устройств

Циркуляционные насосы для ГВС и отопления выбирают по мощности и способу монтажа в систему труб

Знание характеристик циркуляционного насоса поможет найти подходящий вариант для домашнего или квартирного отопления. При покупке учитываются такие параметры:

• напор – технический параметр, определяющий поднятие воды на определенный уровень;
• расход и показатель производительности – количество теплоносителя, поданного за определенное время;
• монтажные габариты – размер прибора, позволяющий определить возможность врезки в трубопровод.

На передней части корпуса присутствуют цифровые и числовые маркеры:

• разновидность – циркуляционные нагнетатели обозначаются как UP;
• регулировка скорости – модели с односкоростным режимом не индексируются, S означает ступенчатое переключение, E – плавное частотное;
• диаметр внутреннего патрубка в мм;
• напор – в зависимости от изготовителя маркируется в метрах или дециметрах.

По информации на передней панели можно определить тип корпуса. N говорит о том, что использовалась нержавейка, чугун не индексируется, A – о наличии штуцера для спускника, K – о возможности применения для систем с холодной водой, KU –для холодной, но с пенным наполнителем для статора и клеммной коробки.

Правила эксплуатации и технического обслуживания

Чтобы не сталкиваться с ситуациями, при которых циркуляционный насос, установленный в системе отопления, будет требовать ремонта, необходимо строго соблюдать правила эксплуатации такого оборудования, которые заключаются в следующем.

1. Если в трубопроводе отсутствует вода, запускать циркуляционный насос нельзя.
2. Величина формируемого напора воды должна находиться в пределах характеристик, указанных в техническом паспорте циркуляционного насоса. Если устройство будет выдавать пониженный или, наоборот, повышенный напор воды, это может привести к его быстрому износу и, соответственно, выходу из строя.
3. В течение периода, в который система отопления не используется, насос необходимо включать на циркуляцию хотя бы раз в месяц на четверть часа, что позволит предотвратить окисление и блокирование его движущихся деталей.
4. Очень важно следить за тем, чтобы температура воды в системе отопления не была больше 65°. В воде, нагретой до более высокой температуры, начинает активно выпадать осадок, который, взаимодействуя с движущимися деталями гидромашины, способствует их активному износу и, соответственно, выходу из строя всего устройства.

Осматривать циркуляционный насос и проверять корректность его работы надо ежемесячно. Такие мероприятия позволяют выявить неисправности в работе оборудования на начальной стадии и оперативно принять соответствующие меры.

Периодическая проверка циркуляционного насоса значительно снизит вероятность выхода его из строя в отопительный сезон

Проверка циркуляционного насоса на предмет корректности работы включает в себя такие действия, как:

1. включение гидромашины на рабочий режим и проверка уровня создаваемых ею шумов и вибраций;
2. проверка напора (уровня давления) теплоносителя, создаваемого в нагнетательном патрубке (как уже говорилось выше, напор жидкости должен находиться в пределах значений, приведенных в техническом паспорте);
3. контроль степени нагрева двигателя, которая не должна быть слишком высокой;
4. проверка наличия смазки на резьбовых соединительных элементах насоса и ее нанесение, если она отсутствует;
5. проверка наличия и правильности заземления корпуса гидромашины;
6. проверка наличия протечек как на корпусе насоса, так и в местах, где он соединяется с трубопроводом (если течи в таких местах присутствуют, необходимо подтянуть резьбовые соединения и проверить целостность установленных прокладок);
7. осмотр клеммной коробки и проверка фиксации в ней провода (кроме того, необходимо проверить, не попадает ли в клеммную коробку влага, что недопустимо).

Основной причиной быстрого износа подшипников трения в насосах считается повышенная загрязненность теплоносителя

Подбор насоса для частного дома по техническим характеристикам

Чтобы правильно выбрать напор насоса, нужно подсчитать всю длину магистрали труб

Правильный подбор насосного оборудования осуществляется на основании расчетов по нескольким критериям.

Напор

Понадобится знать общую длину магистрали для перекачки воды. На каждые 10 м длины труб понадобится 0,6 м напора. То есть, частное домовладение с отопительным контуром 70 м предусматривает нагнетатель с напором 4,2 м.

Мощность

Сделать расчет мощности можно на основании СНиП 2.04.07-86:

• для домов высотой в 2 этажа – от 173 до 177 Вт/м2;
• для зданий в 3-4 этажа – от 97 до 101 Вт/м2.

Для подбора устройств с учетом теплоизоляции, износа зданий следует использовать таблицу.

Мощность, кВт	Объем комнаты в новых зданиях, м3	Объем комнаты в старых зданиях
5	70-150	60-110
10	150-320	130-220
20	320-600	240-440
30	650-1000	460-650
40	1050-1300	650-890
50	1350-1600	900-1100

Производительность

Чтобы вычислить производительность, требуется применить формулу Q = 0,86R/TF–TR, где:

• Q – расход за час теплоносителя в кубометрах;
• R – тепловая мощность, затрачиваемая на обогрев;
• TF – температурный показатель воды на входе;
• TR – температурный показатель на обратке.

Коэффициент тепловой мощности зависит от климатических условий местности. Частный дом в европейской климатической зоне с небольшой квадратурой предусматривает затраты 100 кВт на прогревание 1 квадрата. В многоквартирных домах тратится 70 кВт на каждый квадратный метр.

Параметры

Имеет значение диаметр патрубков – в самотечных системах он должен быть шире

При вычислении внешних параметров помпы понадобится учитывать особенности коммуникаций:

• на трубопроводы, смесители и байпасы напольного типа ставят модели 18 см в длину;
• внутрь теплогенераторов или небольшой магистрали помещаются нагнетатели 13 см в длину;
• диаметр патрубков зависит от сечения основной трубы, увеличивать габариты можно;
• на первичные кольца и котловые контуры, самотечные магистрали подходят варианты с патрубками 32 мм диаметром.

В магазинах имеются в основном байпасы под стандартный помпы 18 см в длину.

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.

Куликов Владимир Сергеевич

Не следует покупать насос «на вырост». Если планируется расширение контура, в любом случае придется покупать новое устройство. Надо выбирать образец, соответствующий имеющимся условиям.

Обзор моделей циркуляционных насосов популярных изготовителей

Марка Грюндфос выпускает различные серии насосов для бытового и промышленного монтажа

Сравнивать нагнетательные устройства можно не только по параметрам. Выбор также предусматривает изучение информации о моделях известных производителей.

Grundfos UPS

Качественное устройство, оснащенное керамическими подшипниками, нержавеющими гильзами и композитными колесами. Грундофс выпускает в основном мокророторные модели, которые отличаются:

• энергоэффективностью – потребляют 45-220 Вт;
• минимальным уровнем шума, не превышающим 43 дБ;
• температурным диапазоном эксплуатации от 2 до 110 градусов;
• простотой монтажа и обслуживания;
• компактность и легкий вес.

Оборудование Grundfos нельзя назвать бюджетным.

Wilo Star-RS

Итальянские насосы Вило отличаются качеством и долговечностью в российских условиях работы

Серия отличается надежность узлов и электронных схем. Wilo – экономичная модель с режимами регулировки мощности, чугунным корпусом, полипропиленовыми турбинами. Для валов применена нержавейка, для подшипников – металлографит. Особенности агрегатов:

• легкость монтажа;
• работа при температуре от -10 до +110 градусов;
• наличие системы защиты от колебания напряжения.

Насосы на большой скорости шумят.

DAB VA

Итальянское оборудование стоит выбрать для эксплуатации в отечественных условиях. Двигатель в литой алюминиевой оболочке, турбинное кольцо из технополимера, вал и подшипник – из керамики. Особенности приборов:

• три режима регулировки скорости;
• быстроразъемные монтажные фиксаторы;
• установочные размеры 130 и 180 мм;
• шумность на уровне до 70 дБ.

Втулки выполняются из графита.

Циркуляционные помпы обязательны, если в доме проложен закрытый отопительный контур, выполнена лучевая разводка или водяной пол. При учете характеристик, особенностей модельного ряда производителей, легко найти подходящее оборудование.

Нюансы монтажа оборудования

Бытовые устройства для принудительной циркуляции воды потребляют не очень много электричества – обычные насосы требуют до 200 Вт, а вот мощные, с максимальным напором более 10 м, могут забирать более 1 кВт энергии.

Поэтому их вклад в общую силу тока цепи нужно учитывать. При этом необходимо помнить, что у таких приборов номинальная мощность превышает активную (потребляемую).

Также крупные насосы могут работать от 380 В. Но обычно они отапливают значительные площади, к которым подведены трехфазные электролинии и проблем с их подключением не возникает.

Если у насоса максимальная высота напора составляет или превышает 8 метров, то необходимо не забыть посмотреть тип его подключения к электроснабжению

Так как теплоноситель, проходя по системе, отдает энергию и остывает, то его температура в конце контура ниже, чем в начале. Поэтому лучше интегрировать насос в трубы ближе к входу в теплообменник, т.е. на “обратку”. Это увеличит срок службы прибора, так как сильно горячая вода хуже для металлических деталей, чем частично остывшая.

Место врезки необходимо выбрать в соответствии с правилами установки насосного оборудования, которые приведены в руководстве по монтажу. Для каждой модели существуют разрешенные варианты ориентации двигателя, которых нужно придерживаться.

Отопительный контур, как правило, проектируют с учетом физических законов, обосновывающих естественную циркуляцию, а внедряемый насос должен “помогать” потоку набрать необходимую скорость. Чтобы не ошибиться с ориентацией прибора, на его корпусе есть стрелка, показывающая направление напора.

Иногда возникают непредвиденные ситуации, связанные с отключением электроэнергии. В этом случае насос станет преградой на пути потока, а резкое замедление скорости или полная его остановка, скорее всего, приведет к закипанию и повреждению системы отопления. Чтобы этого не случилось, в месте врезки насоса организуют обводную трубу.

При отключении электроэнергии необходимо открыть кран на байпасе для пропуска потока. Также такая конструкция позволяет снять насос без слива воды

Еще один способ избежать проблем при отключении электричества – приобрести для насоса резервный источник электропитания. Если мощность устройства невелика и составляет не более 0,5 кВт, то лучшим решением будет комплект из аккумулятора и ИБП со встроенным стабилизатором.

При емкости батареи 200 Ач, прибор с мотором на 100 Вт сможет автономно работать около 20 часов.

Для более мощных насосов при необходимости длительного поддержания его работы в условиях отсутствия электричества придется приобретать генератор. Если нужно автоматическое включение резервной системы питания, то он должен поддерживать функцию автозапуска и работать в связке с автоматом выбора резерва.

Отопление в частном доме с применением циркуляционных насосов

Сегодня редко встретишь систему обогрева дома, построенную по классической гравитационной схеме. Практически везде применяется циркуляционный насос для отопления. Это устройство полезно и функционально, однако снижает общие требования к точности проектирования трубопроводной сети. Одновременно без принудительного источника циркуляции невозможна работа таких технологичных систем отопления в частном доме или квартире, как теплый пол.

Устройство и принцип работы циркуляционного насоса

Устройство циркуляционного насоса — реализация стандартной схемы центробежной машины. В основные конструкционные узлы входят:

• корпус насоса;
• ротор, передающий вращение от вала двигателя блоку турбины;
• крыльчатка турбины с наклонными лопатками, которую еще называют рабочим колесом;
• средства уплотнения, изоляции от воды или теплоносителя;
• основная электрическая схема, переключающая режимы работы и осуществляющая контроль параметров двигателя.

Насосы для циркуляции могут иметь различную форму корпуса и расположение отводных и входных патрубков. Это сделано, чтобы устройство просто монтировалось, обслуживалось в условиях эксплуатации, для которого оно разработано. В частности, подбор насоса можно сделать по типу подключения: с фланцем, резьбовым соединением, гайкой.

Циркулирующий насос имеет небольшие габариты. Его часто встраивают непосредственно во внутреннюю полость корпуса бытовых газовых котлов отопления. В сборе с насосом могут устанавливаться устройства безопасности. Малые размеры нагнетателя легко понять, если учесть назначение циркуляционных насосов. От них не требуется рекордная мощность подачи жидкости. Фактически, они двигают воду буквально в горизонтальном направлении.

Задача циркуляционных насосов — преодолевать гидравлическое сопротивление трубопроводов. Если рассматривается коллекторная группа теплого пола, нагнетатель занят созданием потока очень малого объема как такового, так как никаких значимых гравитационных сил в отопительной схеме этого типа не существует.

Принцип работы циркуляционного насоса можно проиллюстрировать несколькими пунктами.

1. Теплоноситель поступает во входной патрубок.
2. При включении двигателя момент вращения передается через ротор на колесо турбины.
3. Вращаясь, колесо наклонными лопатками перемещает воду, которая движется к краю диска под действием механики (распределение сил по наклонной плоскости), а также благодаря центробежной силе.
4. По мере приближения к краю диска, скорость потока воды растет, как и ее давление.
5. Жидкость выбрасывается в выходной патрубок.

По мере движения воды или теплоносителя к краю турбинного колеса во входном патрубке возникает разрежение, он захватывает новую порцию рабочего тела для транспортировки.

Важно! Циркуляционный насос газового или твердотопливного котла способен эффективно обслуживать определенную длину трубопроводов, прокачивая заявленный в характеристиках объем теплоносителя. Если требуется большая производительность и напор — не обязательно покупать отдельный, внешний нагнетатель. В систему можно установить дополнительный насос, который создаст необходимый поток или поможет поднять воду на второй этаж. Так же поступают, когда строиться распределенная, зонированная система теплого пола.

Как обычная домашняя, так и система отопления с двумя насосами может использовать различные типы нагнетателей. Главное отличие предлагаемых на рынке моделей в инженерном решении зоны ротор-турбина.

Насосы с мокрым ротором

Насосы для циркуляции с мокрым ротором — самый распространенный тип нагнетателей для системы отопления частного дома или квартиры. Устройства так названы из-за того, что работа узлов происходит непосредственно в теплоносителе.

1. Ротор помещается в специальный стакан с уплотнительной или вихревой защитой от протечек.
2. Во время работы детали ротора, включая подшипники скольжения, находятся в воде или теплоносителе.
3. Происходит непрерывная смазка и охлаждение частей конструкции.

Благодаря таким особенностям работы мокрые системы отличаются стабильностью, отсутствием необходимости в обслуживании, низким шумом.

Чтобы в область ротора не попал воздух, насос оснащается выпускными отводами. Верхний предназначен для работы автоматизированной системы, а через находящийся в передней части корпуса спускают газ во время пусконаладочных операций или регулировки.

Важно! Работа насоса с мокрым ротором при условии попадания воздуха в трубопроводы вызывает резко растущий износ движущихся частей, перегрев, заклинивание или непоправимую поломку оборудования. Не рекомендуется присутствие в теплоносителе абразивных частиц. Поэтому водяной насос с мокрым ротором следует устанавливать только в закрытой системе отопления.

Насосы с сухим ротором

Насос с сухим ротором исполняется с тщательным изолированием блока турбины от протечек. Система имеет ряд достоинств и недостатков.

1. Преимущество сухих систем в лучшем охлаждении — большинство узлов не соприкасается в системе отопления с горячим теплоносителем.
2. Сухие насосы более шумные.
3. Общий уровень надежности насосов с сухим ротором ниже из-за большего количества уплотнителей, отсутствия постоянной смазки.

Однако главное достоинство нагнетателей сухого типа заключается в том, что они не боятся завоздушивания. Им также меньше мешает абразивная взвесь в воде — от нее страдает только турбина, у которой ресурс выработки на отказ гораздо выше, чем у блока ротора с его подшипниками скольжения. Поэтому такие нагнетатели стоит выбрать, если строится открытая система отопления с циркуляционным насосом.

Насосы с регулировкой скорости

Скорость насоса в системе отопления играет большую роль. При помощи ее изменения можно добиться:

• оптимального режима работы нагревательного оборудования;
• стабилизации температуры всех радиаторов, вне зависимости от дальности их расположения от котла;
• уменьшения температуры теплоносителя при неизменной эффективности отопления, так как при большей скорости циркуляции вода каждый проход теряет меньше энергии.

Сегодня на рынке представлены различные технические решения насосов. Домашнее отопление может использовать односкоростную модель, производительность которой нужно выбрать в соответствии с характеристиками котла и общего объема теплоносителя. Предлагаются двух, трех, четырехскоростные модели. Их работа основана на изменении схемы коммутации полюсных пар двигателя.

Более технологичное, но и ощутимо дорогое решение — частотное управление. Насос такого типа обеспечивает не ступенчатое переключение, а плавное регулирование скорости. Это позволяет очень тонко настроить работу отопительного контура.

Применение циркуляционных насосов в отоплении дома

Поскольку выше уже были упомянуты некоторые особенности эксплуатации циркуляционных насосов для воды в различных схемах отопления, следует подробнее коснуться главных черт их организации. Стоит отметить, что в любом случае нагнетатель ставится на трубе обратной подачи, если домашнее отопление подразумевает подъем жидкости на второй этаж — там устанавливается еще один экземпляр нагнетателя.

Закрытая система

Самая главная черта закрытой системы отопления — герметизация. Здесь:

• теплоноситель никак не соприкасается с воздухом в помещении;
• внутри герметичной системы трубопроводов давление выше атмосферного;
• расширительный бак построен по схеме гидрокомпенсатора, с мембраной и областью воздуха, создающего обратное давление и компенсирующая расширение теплоносителя при нагревании.

На заметку! Для закрытой схемы можно сделать расширительной бак своими руками. Его емкость рассчитывается по простым формулам, зависит от общего объема воды в системе.

Достоинств у закрытой системы отопления множество. Это и возможность провести обессоливание теплоносителя для нулевого осадка и накипи на теплообменнике котла, и заливка антифриза для предотвращения замерзания, и возможность использовать для передачи тепла широкий ряд составов и веществ, начиная от водно-спиртового раствора, заканчивая машинным маслом.

Схема закрытой системы отопления с насосом однотрубного и двухтрубного типа выглядит следующим образом:

При установке гаек Маевского на радиаторах отопления улучшается настройка контура, не нужна отдельная система выпуска воздуха и предохранители перед циркуляционным насосом.

Важно! Закрытая система отопления, построенная без наклона труб, соблюдения уровня основных линий движения теплоносителя, не работает без циркуляционного насоса. Она также не функционирует при отключении электропитания.

Открытая система отопления

Внешние характеристики открытой системы похожи на закрытую: те же трубопроводы, радиаторы отопления, расширительный бак. Но есть кардинальные отличия в механике работы.

1. Основная движущая сила теплоносителя — гравитационная. Нагретая вода поднимается вверх по разгонной трубе, для увеличения циркуляции ее рекомендуют делать как можно длиннее.
2. Трубы подачи и обратки располагают под наклоном.
3. Расширительный бак — открытого типа. В нем теплоноситель соприкасается с воздухом.
4. Давление внутри открытой системы отопления равно атмосферному.
5. Циркуляционный насос, установленный на обратке подачи, выполняет роль усилителя циркуляции. Его задача состоит также в компенсации недостатков системы трубопроводов: излишнего гидравлического сопротивления из-за избыточных стыков и поворотом, нарушение углов наклона и прочего.

Открытая система отопления требует обслуживания, в частности, постоянном доливе теплоносителя для компенсации испарения из открытого бака. Также в сети трубопроводов и радиаторов постоянно идут процессы коррозии, из-за чего вода насыщается абразивными частицами, и рекомендуется устанавливать циркуляционный насос с сухим ротором.

Схема открытой системы отопления выглядит следующим образом:

Открытую систему отопления при правильных углах наклона и достаточной высоте разгонной трубы можно эксплуатировать и при отключении электропитания (прекращении работы циркуляционного насоса). Для этого в структуре трубопроводов делают байпас. Схема отопления выглядит так:

При прекращении подачи электричества достаточно открыть кран на обводной петле байпаса, чтобы система продолжила работу на гравитационной схеме циркуляции. Данный блок также делает более простым начальный запуск отопления.

Система теплый пол

В системе теплого пола правильный расчет циркуляционного насоса и выбор надежной модели — гарантия стабильной работы системы. Без принудительного нагнетания воды такая структура просто не может работать. Принцип установки насоса следующий:

• на входной патрубок подается горячая вода из котла, которая через блок смесителя перемешивается с обраткой теплого пола;
• подающий коллектор для теплого пола присоединяется к выходному патрубку насоса.

Распределительно-регулирующий узел теплого пола выглядит следующим образом:

Система работает по следующему принципу.

1. На входе насоса устанавливается основной терморегулятор, управляющий смесительным узлом. Он может получать данные из внешнего источника, например, выносных датчиков в комнате.
2. В подающий коллектор приходит горячая вода установленной температуры и расходится по сети теплого пола.
3. Пришедшая обратка имеет более низкую температуру, чем подача из котла.
4. Терморегулятор с помощью узла смесителя меняет пропорции горячего потока котла и остывшей обратки.
5. Через насос подается вода установленной температуры на входной распределительный коллектор теплого пола.

Важно! В такой структуре нет гравитационной составляющей циркуляции. Поэтому при отключении питания и насоса теплый пол просто не работает.

Расчет циркуляционного насоса

Циркуляционный насос в отопительной системе дома должен решать главную задачу: обеспечивать достаточную для отдачи нормированного количества прокачку рабочего тела. То есть, прокачивать по трубам проходить такой объем теплоносителя, который при остывании в одном цикле передаст воздуху комнат энергию, указанную в СНиП (как минимум).

При расчете используются нормы для самого холодного времени года. А именно, при требованиях отдачи тепла на уровне 173-177 Вт/кв.м в условиях температуры воздуха на улице от -25 до -35 градусов. Данная норма действительна для одно- и двухэтажных строений. В домах большей высоты принимается отдача в 100 Вт/кв.м.

По данным показателям вычисляется, в первую очередь, мощность главного нагревателя, электрического, газового, жидко или твердотопливного котла. Основной параметр циркуляционного насоса, расход или производительность, быстро и удобно вычисляется на основании характеристик отопителя. Для этого достаточно поделить мощность котла в Ваттах на дельту температур, показатель остывания воды за один рабочий цикл. Это разница между подачей и обраткой. На практике ее принимают равной 20-25, так как на выходе котла теплоноситель имеет 80-95%, а после прохода через батареи от 60 до 70 градусов Цельсия.

Однако вычислить производительность насоса — только половина дела. Его характеристик должно быть достаточно для преодоления гидравлического сопротивления всей сети труб внутри дома. Оно приводится к параметру напора насоса в таком соотношении: 100 Па/м соответствует 0,01 м.

Для расчета гидравлического сопротивления трубной сети внутри дома игнорируют его этажность. Причина проста: длина труб подъема воды от котла практически всегда равна протяженности обратки. Для расчета гидравлического сопротивления обычно используют специальные формулы, учитывающие все особенности распределительной сети.

Пример расчета циркуляционного насоса

Есть и упрощенный вариант расчета. В расчете используются следующие допущения:

• один метр прямой трубы создает сопротивление от 100 до 150 Па на каждый метр, в зависимости от материала;
• использование фитингов увеличивает сопротивление сети на 30%;
• при использовании трехходовых смесителей нужно добавить еще 20% от прямого сопротивления к конечному результату.

Порядок расчета выглядит так: сначала измеряют общую протяженность труб. Умножая ее на нормированное сопротивление, получают базовый результат. Затем к нему добавляют потери. То есть, прибавляют проценты для фитингов, смесителей, поворотов. Если сеть построена по однотрубной схеме и в радиаторах используются терморегулирующие вентили, к итоговому результату добавляют 70% от базового значения сопротивления.

Существует мнение, что полученные в итоге расчетов целевые параметры циркуляционного насоса описывают технический максимум. А на практике можно взять устройство с заниженными показателями. Однако упрощенный расчет означает достаточно серьезный люфт в итоговых результатах. Множество факторов остаются неучтенными.

Совет при этом можно дать довольно простой: покупать циркуляционный насос с регулятором скорости. Он позволит эмпирически подобрать параметрику, если устройство работает в постоянном режиме.

Другие параметры для выбора насоса

Кроме ключевых параметров, при выборе конкретной модели нужно обращать внимание еще на ряд ее важных характеристик.

Рабочая температура

В документации к насосу указывается, с какой температурой теплоносителя он может работать. У большинства производителей, особенно моделей бюджетного сегмента, данный показатель завышен. Так, если заявлено 90% на недорогом устройстве, на практике оно сможет безаварийно работать с теплоносителем в 70-80 градусов Цельсия.

Здесь ключевое требование — соответствовать параметрам нагревателя и сети отопления в целом. В системе теплых полов температура воды достаточно низка. Равно как и в нескольких других схемах. А вот при использовании нагревательного котла потребуется или покупать достаточно дорогой насос, либо регулировать температуру воды на входе трубной сети.

Качественные и надежные циркуляционники имеют допустимые параметры рабочего тела в 110-130 градусов. Цена таких решений высока. Однако претензий к их надежности у пользователей — минимум.

Рабочее давление

В одно и двухэтажных домах давление в отопительной сети обычно не превышает 2 атм. Очень редко этот параметр составляет от 3 до 4 атм. Правильно рассчитанный по характеристике напора насос справится с возложенной на него задачей. Однако если нужно выбрать недорогой циркуляционник, на его показатель рабочего давления стоит обратить пристальное внимание.

Системы защиты

Автоматика защиты — крайне полезная опция циркуляционного насоса. Она значительно продляет срок службы устройства или блокирует возникновения аварийных ситуаций. Сегодня распространены два типа защиты.

1. От перегрева. Термопара, контролирующая температуру электродвигателя, автоматически выключит насос при его перегреве.
2. От сухого хода. Особенно важна в моделях с мокрым ротором. Она не даст перегреться двигателю.

Кроме заботы о двигателе, защита от сухого хода играет еще одну роль. Она останавливает насос, тем самым не позволяя крыльчатке и уплотнителям выйти из строя. Исключаются заклинивания и повреждения.

Количество скоростей

При правильном расчете не имеет значения, сколько скоростей у циркуляционника. Но если хочется оптимизировать работу системы, добиться меньшего уровня шума и экономить энергию, стоит обратить внимание на трехрежимные модели. Это доступный по цене домашний вариант.

Насос циркуляционный Grundfos ALPHA2 32-40, 3 скорости

Более сложные насосы могут иметь большее число скоростей или регулироваться электроникой по внешнему сигналу, обеспечивая плавную отдачу мощности и полностью контролируемый расход.

Конструкционное исполнение

Говоря о конструкционном исполнении, имеются в виду размеры штуцеров, габариты и материал корпуса. Относительно последнего все просто. Чугунные корпуса прочны, долговечны, способствуют лучшему отводу тепла от двигателя. Недорогие пластиковые практичны и приемлемы для насосов, устанавливаемых в местах, где им не грозят перепады температуры или механические повреждения.

Штуцеры в идеале должны соответствовать параметрам сети. То есть для пластиковой трубы 25 мм выбирается насос с такой же характеристикой. Больший диаметр штуцера допускается. Насос можно подключить при помощи переходников разного рода. А вот меньший диаметр — не допускается.

Размеры насоса стандартизированы

Габариты стандартного насоса нормированы. Это 180 мм между точками подключения на штуцерах. Все байпасы и сгоны, которые предлагаются в магазинах, рассчитаны именно на такой размер. Есть более компактные решения, для размещения внутри оборудования или в условиях ограниченного пространства. Длина такого насоса 130 мм.

Маркировка насоса

Все нужные пользователю данные содержит маркировка на передней панели. Цифры на циркуляционном насосе означают:

• тип устройства (чаще всего это UP — циркуляционный);
• тип регулировки скорости (не указан — односкоростной, S — ступенчатое переключение, E — плавное частотное регулирование);
• диаметр патрубков (указывается в миллиметрах, означает внутренний габарит трубы);
• напор в дециметрах или метрах (может отличаться у разных производителей);
• монтажный габарит.

Маркировка насоса содержит сведения и о типах соединений подводящих и выходных труб. Полная схема кодирования и порядка следования слов выглядит так:

Ответственные производители всегда следуют стандартным правилам маркировки. Однако отдельные компании могут не указывать часть данных, например, монтажный габарит. Его нужно узнавать непосредственно из документации к устройству.

Стоит выбирать насос только от проверенных брендов. Надежные устройства представлены и в средней ценовой категории. А если нужно высочайшее качество и есть возможность заплатить в полтора-два раза больше — следует обратить внимание на изделия марок GRUNDOFS, WILO.

Заключение

Сегодня на рынке можно купить любой циркуляционный насос. Для пользователя главное — правильно рассчитать требуемые показатели нагнетателя. И тогда, если не покупать откровенно бросовые изделия китайской гаражной промышленности, система отопления с качественным насосом будет функционировать долго, безотказно и стабильно.

Источник https://texnotoys.ru/otoplenie/nasos-dlya-sistemy-otopleniya.html

Источник https://tehnika.expert/dlya-sada/nasos/cirkulyacionnyj-dlya-otopleniya.html

Источник

Источник