Характеристики и критерии выбора циркуляционного насоса

Установка насоса в систему отопления частного дома

Лучше всего устанавливать циркулярный насос одновременно с монтажом всей системы отопления. Но так как необходимость в эксплуатации этого прибора существует и в уже действующих системах, то следует остановиться именно на этом варианте.

Сначала нужно подготовить «поле действия», для чего потребуется освободить систему от теплоносителя. Также заранее следует подготовить все необходимые инструменты и расходные материалы.
Далее надо изготовить резьбовые соединения на трубах с учетом диаметра отверстий насоса.

Перед тем как установить прибор, сначала монтируют перед ним фильтр для очистки

Отсутствие этого элемента непосредственно на работу не влияет, но вероятность того что уже в скором времени потребуется ремонт циркуляционного насоса, достаточно велика, так как грязь и частицы песка выведут из строя прибор.

Для того чтобы правильно установить насос, обязательно нужно обращать внимание на стрелку, нанесенную на корпус прибора: она должна совпадать с направлением движения теплоносителя.

Обязательной является и установка на входном и выходном патрубке кранов, так называемой, запорной арматуры и обратного клапана, а также байпаса, наличие которых значительно облегчает выполнение ремонтных и обслуживающих работ.

Как правило, насос монтируется в горизонтальном положении. Для «мокрых» двигателей – обязательно, а для «сухих» – предпочтительно.

После выполнения всех работ по установке, нужно проверить надежность соединений и выполнить пробный запуск системы, для чего ее следует заполнить теплоносителем.

Заполнение системы рекомендуется проводить при помощи нижней трубы – это способствует тому, что весь воздух, находящийся в трубах, поднимется вверх в расширительный бачок, через который и будет удален из системы.

Циркулярный насос можно устанавливать как на обратную трубу, так и на подающую. В первом случае он будет работать в более щадящем режиме, так как на него не будут воздействовать высокие температуры теплоносителя.

Но установка на подающей трубе – наиболее эффективна, потому как большинство современных приборов способны выдерживать температуру жидкости более 105-110 °C. В основном, насосы с «мокрым» двигателем устанавливаются на подаче, а с «сухим» – на обратке.

Принцип работы и назначение насоса

Основная проблема жителей последних этажей многоквартирной постройки и владельцев загородных коттеджей — это холодные батареи. В первом случае теплоноситель просто-напросто не доходит до их жилья, а во втором — не обогреваются самые дальние участки трубопровода. А все это из-за недостаточного давления.

Когда необходимо применять насос?

Единственным правильным решением в ситуации с недостаточным давлением будет модернизация отопительной системы с теплоносителем, циркулирующим под действием силы гравитации. Здесь поможет установка насоса. Основные схемы организации отопления с насосной циркуляцией рассмотрены здесь.

Этот вариант будет эффективен и для владельцев частных домов, позволяя ощутимо уменьшить расходы на отопление. Существенное преимущество такого циркуляционного оборудования — возможность менять скорость движения теплоносителя. Главное, не превышать максимально допустимые показания для диаметра труб своей отопительной системы, чтобы избежать излишнего шума при работе агрегата.

Так, для жилых комнат при условном проходе труб в 20 и более мм скорость составляет 1 м/с. Если установить этот параметр на самое высокое значение, то можно за максимально короткое время прогреть дом, что актуально в случае, когда хозяева были в отъезде и постройка успела остыть. Это позволит получить максимальное количество тепла при минимальных затратах времени.

Насос — важный элемент системы обогрева дома. Он помогает повысить ее эффективность и снизить траты топлива

Принцип работы прибора

Циркуляционный агрегат функционирует за счет электродвигателя. Он забирает нагретую воду с одной стороны и подталкивает в трубопровод, находящийся с другой. А с этой стороны снова поступает новая порция и все повторяется.

Именно за счет центробежной силы тепловой носитель перемещается по трубам системы обогрева. Процесс функционирования насоса немного напоминает работу вентилятора, только циркулирует не воздух по комнате, а теплоноситель по трубопроводу.

Корпус устройства обязательно выполняется из устойчивых к коррозии материалов, а для изготовления вала, ротора и колеса с лопастями обычно используется керамика.

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.

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.

Для чего нужен насос в системе отопления

Производительность

Производительность насосного оборудования является главным параметром, представляющим собой объем теплоносителя, который перекачивают циркуляционные насосы для систем отопления.

Технические характеристики насоса в этом случае зависят от производительности, которая определяется так:

• Q – расход насосного оборудования.
• N – мощность (показатель) источника тепла, в качестве которого может быть принят газовый котел или колонка.
• t1 – температура жидкости, циркулирующей в обратном трубопроводе. Как правило, она составляет от +60°C до +70°C.
• t2 – температура жидкости, находящейся в подающем трубопроводе, то есть та, которая двигается по направлению от источника тепла.

Какой дом Вам нравится больше? Дом из бруса 14.72%

Кирпичный дом 9.25%

Бревенчатый дом 5.92%

Дом из газобетонных блоков 18.12%

Каркасный дом 35.84%

Дом из пеноблоков 16.15% Проголосовало: 2941

Обычно котлы поддерживают температуру от +90°C до +95°C.

Расчет будущей отопительной системы, гидравлический расчет, а также расчет ее потерь осуществляются целью правильного подбора расчетных параметров насоса, который впоследствии преодолеет сопротивления в системе.

1 Особенности принудительной циркуляции

Простота монтажа отопительной системы с естественной циркуляцией, выставляемая как преимущество, не является правдоподобной, поскольку она условная. К примеру, трубы должны быть увеличенного диаметра, их угол наклона должен точно соответствовать схемам и чертежам, а все комплектующие, включая котёл, радиаторы, расширительный бачок, — строго на нужной высоте.

Сторонники системы естественной циркуляции приводят много минусов принудительной циркуляции. Некоторые из них такие:

• дополнительное оборудование будет употреблять электроэнергию;
• покупая насос, необходимо существенно увеличивать бюджет постройки;
• такое оборудование может часто выходить из строя;
• при нестабильности электросети комплектующие уязвимы и могут сгореть при сильных скачках, а при недостаточном напряжении насос вовсе не будет работать.

Может показаться, что минусы действительно существенные. Но в реальности всё противоречиво.

В системе с естественной циркуляцией также есть очень много минусов. В первую очередь стоит отметить, что от котла в вертикальном положении должна выступать разгоночная труба большого диаметра, которая будет подсоединяться в расширительный бачок. Последний устанавливается на максимально возможной высоте. В частных домах, как правило, используют чердак.

Труба для подачи разогретой воды в радиаторы обязательно должна располагаться под углом наклона не менее 5%. К тому же её диаметр также большой — не менее 1 дюйма. От коллектора подачи непосредственно в радиаторы поступает вода по трубам не менее ¾ дюйма.

Кроме этого, есть и такие минусы в естественной циркуляции:

• трубы большого диаметра стоят дороже;
• зачастую их просто невозможно спрятать, поэтому они портят интерьер;
• практически нереально осуществить нижнее скрытое подключение радиаторов.

Устройство циркуляционного насоса для отопления

Устройство циркуляционного насоса — реализация стандартной схемы центробежной машины.

• В основные конструкционные узлы входят:
• корпус;
• 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 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 ним 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.

Виды циркуляционных насосов

В результате работы насоса получается некоторое разряжение на входе и нужное давление (компрессия) — на выходе.

1. Все циркуляционные насосы в зависимости от конструктивных особенностей классифицируются на два типа (вида):
2. «сухого» типа (с сухим ротором);
3. «влажного» типа (с влажным ротором).

Насосы «сухого» типа характеризуются тем, что их ротор при работе сам не контактирует с рабочей жидкостью контура отопления. Он от нее надежно изолирован скользящим уплотнителем — кольцом.

Такие насосы обладают довольно высоким КПД — до 75−85%, но работают с некоторым уровнем шума. По размерам они больше, чем их «влажные» аналоги, и требуют особой подводки труб контура.

В насосах «влажного» типа сам вращающийся ротор находится в контакте с перекачиваемой жидкостью-теплоносителем, а изолирована от нее неподвижная часть электродвигателя — статор.

Взаимодействием с жидкостью достигается необходимая смазка деталей ротора и бесшумность работы всей помпы в целом. Обычно насосы имеют встроенный ступенчатый регулятор скорости. Циркуляционные насосы «влажного» типа могут работать годами, а порой и десятки лет, не требуя никакого обслуживания.

Но они имеют низкий КПД — всего 50−65%. Насосы такого типа получили наибольшее распространение в частных бытовых системах отопления именно из-за своих небольших размеров и бесшумностью при работе. Данные аспекты являются одними из ряда других при выборе циркуляционного насоса для контура отопления вашего дома. Но существует и другие аспекты выбора.

Повысительный насос для отопления

Главное отличие циркуляционного насоса от повысительного (нагнетательного) — функция. Обеспечение движения жидкости по системе водоснабжения/отопления и создание повышенного давления на определенных участках — разные задачи.

Задача повысительного (нагнетательного) насоса — поднятие давления на определенном участке. Это узкопрофильное оборудование, из-за чего производители не могут похвастаться огромным количеством моделей. Впрочем, ассортимент достаточен

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.

Выбор среди лучших производителей

В магазинах представлен широкий выбор марок производителей циркуляционных насосов. Лучше отдавать предпочтение наиболее известным из них.

Grundfos

Известная датская фирма, существующая на рынке уже более полувека. Циркуляционные насосы этого производителя подходят как для отопления частных домов, так и для производственных помещений.

Ассортимент постоянно расширяется и совершенствуется. Grundfos обещает высокую мощность прибора при экономном энергопотреблении.

Качественные материалы гарантируют долгий срок службы. Минус — высокая стоимость.

Wester

Известная британская компания производит качественные износостойкие циркуляционные насосы. Бесперебойная работа и простота установки дополняется практически бесшумной работой электродвигателя.

Несмотря на хорошее качество, циркуляционные насосы британского производства стоят дешевле европейских аналогов. Wester специализируется на производстве трёх типов продукции:

• Wester WPA — насосы, способные повысить гидронапор в системе.
• Wester WCP — «мокрый» ротор для частных домов.
• Wester WPE — мощные приборы для промышленных помещений.

Фото 2. Циркуляционный насос WSP 25 – 60 G, поверхностный способ установки, производитель – «Wester».

Wilo

Циркуляционные насосы этой фирмы отличаются немецким качеством. В ассортименте модели с «сухим» и «мокрым» ротором, подходящие для любых отопительных нужд. Бесшумные, лёгкие и довольно мощные и работают при температуре от 120 до -100 градусов С. Изготовитель гарантирует восемь лет бесперебойной работы насоса с «мокрым» ротором.

DAB

Итальянская фирма DAB уже более 30 лет работает на российском рынке. Производит приборы для любого типа отопительных систем.

Управление осуществляется при помощи механического контроллера или электронного реле, подходящего для энергоэкономичного обогрева. Для бытового использования предусмотрено три режима работы.

Корпуса теплоизолированы и выдерживают температуру до 110 градусов С. Компания- производитель нередко устраивает распродажи, на которых можно приобрести качественный насос за небольшие деньги.

NEOCLIMA

Недорогие компактные циркуляционные насосы производит компания, находящаяся в КНР. Продукция NEOCLIMA подходит как для систем отопления, так и для обогрева полов. Чугунный корпус предохраняет насос от механических повреждений. Компания даёт гарантию на два года службы прибора.

Виды циркуляционных насосов для системы отопления

Насосы делятся на два вида, в зависимости от их соприкосновения с водой. Имеют свои достоинства и недостатки, и пригодны для решения разных задач. Перед покупкой прибора для системы отопления ознакомьтесь с отличиями и особенностями каждого вида.

С сухим ротором

Электродвигатель этого типа во время работы не соприкасается с теплоносителем напрямую, а значит не находится во влажной среде.

Герметизация происходит за счёт подвижного и неподвижного торцевого уплотнения, сделанного из графита, керамического или металлического материала.

Приборам с «сухим» ротором не страшна накипь и вода с мелкими частицами. Мощный насос с КПД, достигающим 80%.

Подойдёт для помещений с большой протяжённостью системы отопления. Долговечные и надёжные, но нуждаются в периодическом обновлении смазки. Им не страшна утечка теплоносителя.

Бывают следующих типов:

• Консольные — корпус крепится автономно на фундаментальной плите. Вход у прибора осевой, а выход радиальный.
• In-line — вертикально установленные с линейным расположением входного и выходного патрубка.

Важно! Насос с «сухим» ротором при работе создаёт повышенный уровень шума. Не подходит для установки в небольшом частном доме

С мокрым ротором

Лопастное колесо и ротор этого вида погружены в жидкость теплоносителя. Электрический двигатель при этом герметично замкнут в металлическом стакане. Постоянное нахождение частей насоса во влажной среде способствует их смазке и предохраняет от перегревания. А также вода обеспечивает шумоизоляцию, что делает прибор довольно тихим.

Фото 1. Циркуляционный насос с мокрым ротором и резьбовым соединением Star-RSD, производитель – «Wilo».

Не требуют постоянного ухода, но нуждаются в стабильном количестве теплоносителя. Можно настроить необходимую производительность, но КПД не превысит 30%. Подходят для эксплуатации в частных домах с небольшой протяжённостью систем.

Что такое котел на газу с одним контуром?

Оборудование для отопления, состоящее из котла с одноконтурной конструкцией предназначено исключительно для отопительных целей и функционирует на газовом топливе. Такие котлы пользуются большим спросом и имеют внушительный перечень достоинств:

• относительно невысокая цена;
• высокие показатели мощности, особенно у чугунных моделей;
• рекомендованы для отопления домов, имеющих большую площадь;
• небольшой расход топлива;
• простой монтаж конструкции в сочетании с надежностью в процессе эксплуатации;
• затраты на покупку котла быстро окупаются отличными эксплуатационными показателями его работы.

Однако одноконтурные модели имеют и некоторые недостатки, среди которых стоит выделить:

• для получения горячей воды придется приобрести и установить специальный бойлер;
• функциональные возможности весьма ограничены.

Конструкция циркуляционного насоса

Прежде чем мы расскажем, как подобрать насос циркуляционный, выбор которого оказывает существенное влияние на себестоимость и эксплуатационные расходы по обогреву помещений, необходимо кратко рассказать, как устроен этот механизм.

Не смотря на различия в моделях, из которых вам нужно подобрать насос отопления частного дома, все такие механизмы состоят из корпуса, ротора и электрооборудования, подключаемого к электрической сети с напряжением 220 В.

Мы рекомендуем подобрать насос отопления циркуляционный для системы подогрева помещений в частном домовладении с мокрым ротором. Использование в качестве смазки прокачиваемой рабочей среды позволяет максимально снизить шумность аппарата, сэкономить на его приобретении без ущерба качеству изготовления, управлять скоростью перекачивания теплоносителя и обеспечить максимально комфортный климат в комнатах. Наиболее известными и проверенными компаниями-изготовителями такой насосной техники являются Grundfos, DAB и Wilo.

Так же на рынке представлены модели насосов с сухой крыльчаткой, но мы их рассматривать не будем, так как из-за своей шумности и избыточной мощности они малопригодны для установки в частных домах.

Типы циркуляционных насосов для отопления, какие лучше

Циркуляционные насосы для систем отопления подразделяются на мокрые и сухие.

Мокрый

Электрический двигатель отделён от воды уплотнительными кольцами. Последние вращаются в течение эксплуатации, касаясь друг друга. Между их поверхностями находится небольшой слой жидкости, который служит герметиком для соединений. Последнее возможно благодаря разности давлений в атмосфере и системе отопления. Несмотря на отсутствие прямого контакта ротора с водой, насос получил название мокрого.

Фото 1. Схема устройства циркуляционного насоса мокрого типа. Стрелками указаны части прибора.

Основным преимуществом является длительная эксплуатация. Герметичное устройство способно работать до трёх лет без замены колец, несмотря на их износ. Это действительно, если не возникало аварийных ситуаций.

Конструкция убирает из обслуживания смазку и охлаждение двигателя. Обе функции выполняет теплоноситель, частично поступающий внутрь. Для питания используют электрические сети как на одной, так и на трёх фазах, в зависимости от мощности установки. Для облегчения монтажа подобные насосы снабжают специальными фланцевыми соединениями или стандартной резьбой. Вид зависит от производительности.

Приборы мокрого типа обладают следующими преимуществами:

• бесшумностью работы;
• небольшим размером, малой массой;
• низким потреблением электрической энергии;
• длительностью эксплуатации без необходимости обслуживания;
• лёгкостью настройки и ремонта благодаря модульной конструкции.

Главный недостаток мокрого циркуляционного насоса — низкий коэффициент полезного действия. КПД редко превышает 50%. Это связано с невозможностью герметизации двигателя при увеличении его размеров. Поэтому подобные приборы применяют в небольших системах отопления, например, в частных домах.

Внимание! Необходимо обратиться к специалистам для монтажа. Это обеспечит бесперебойную работу, в течение которой теплоноситель будет поступать к подшипникам, смазывая их

Сухой

Благодаря конструкции, ротор не взаимодействует с теплоносителем. Насосы обладают большим, в сравнении с мокрыми, коэффициентом полезного действия, около 80%. Но есть два важных недостатка:

• Высокий шум в процессе эксплуатации. Проблема решается установкой звукоизоляции в помещении с насосом.
• Необходимость часто менять фильтры для воды и воздуха. Сухое устройство требует чистить среду, поскольку в течение работы возникают завихрения, которые притягивают пыль. Последняя может привести к поломке, повреждению герметичности. Контроль запылённости позволит увеличить длительность работы устройства.

Фото 2. Циркуляционный насос сухого типа от производителя Wilo. Подобные приборы гораздо больше изделий с мокрым ротором.

Циркуляционные насосы сухого типа делят на 3 разновидности:

• горизонтальные, в которых, соответствуя названию, двигатель расположен параллельно земле, а патрубки — на торце;
• вертикальные, с мотором, установленным перпендикулярно полу и патрубками в одной оси;
• блочные, в виде шкафчиков, которые монтируют в стену.