Насос циркуляционный для отопления: классификация, подбор, установка

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.

Установка циркуляционного насоса на обратной линии позволяет стабилизировать движение теплоносителя и нормализовать работу всей системы в целом.

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.

</p>

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.

Рекомендуется при покупке внимательно изучить технические характеристики насоса и сравнить их с условиями работы в имеющемся контуре. Следует выбирать устройства, способные выдерживать температуру 110°.

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.

Большинство отопительных систем полноценно работают при наличии циркуляционного насоса (в просторечии — помпы). Насос поддерживает необходимый напор жидкости в контуре отопления. В этом и заключено его предназначение — держать нужное давление в системе, помогая преодолевать гидро-сопротивление элементов контура (труб, радиаторов) теплоносителю, дополнительно перемещая его по контуру. Встречаются системы с несколькими насосами: один в отопительном котле и один-два в контуре отопления. При наличии хорошо работающей циркуляционной помпы совсем необязательно отопительный котел располагать в самой нижней части контура отопления.

Конструкция и типы циркуляционных насосов

Большинство насосов имеет следующую конструкцию:

• Корпус с присоединенной улиткой
• К улитке прикручиваются трубы контура
• В корпусе смонтирован электродвигатель с платой управления и клеммами для подсоединения проводов электросети.
• Вращающаяся часть двигателя — ротор с насадкой (крыльчаткой) — двигает воду, засасывая ее с одной стороны и нагнетая в трубы контура, с другой стороны

В результате работы получается некоторое разряжение на входе насоса и нужное давление (компрессия) — на выходе. Все циркуляционные насосы в зависимости от конструктивных особенностей классифицируются на два типа:

• «сухого» типа (с сухим ротором);
• «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 такие насосы больше, чем их «влажные» аналоги, и требуют особой подводки труб контура. Кроме того, они обычно нуждаются в периодическом обслуживании. Как правило, данные помпы применяются в отдельных котельных, обеспечивающих теплом несколько зданий или промышленное предприятие.

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

Как правильно выбрать циркуляционный насос?

Хорошо работающий насос в системе отопления отдельного дома или коттеджа должен отвечать следующим требованиям.

1. Производительность работы (его продуктивность). Рассчитывается при условии минимальной загруженности насоса.
2. Давление насоса, его напор.
3. Условия работы — объем обогреваемого помещения, тип жидкости, температура (окружающая и теплоносителя), диаметры труб.
4. Внешние аспекты работы насоса— размеры, уровень шума при работе, сложность обслуживания.

С последним пунктом все понятно. Чем меньше насос и бесшумнее он работает, тем лучше. С этой точки зрения для установки в систему отопления несомненно более подходят циркуляционные насосы «влажного» типа. Давайте разберемся с другими пунктами.

Расчет производительности насоса

Три первые требования к насосу тесно связаны между собой и один зависит от другого. Производительность подразумевает количество перегоняемой жидкости, ее расход при минимальной загрузке насоса. Упрощенно можно сказать — чем она выше, тем лучше.

Существует известная формула ее подсчета: Q = N /(t 2- t 1)

• Q — расход (производительность),
• N — мощность источника нагрева (отопительный котел),
• t1— температура жидкости в трубах «обратки» контура отопления,
• t2— температура в подающей части контура, <nobr>т. е.</nobr> после отопительного котла.

При расчетах величина t1 берется в пределах +60 ÷ +70С°, а величина t2 — +90 ÷ +95С°. Данная формула позволяет приблизительно выбрать параметры нужного насоса. Принято считать, что на 10 метров длины циркуляционного кольца контура нужно примерно 0,6 метра напора насоса.

Существуют уже просчитанные тепловые нормативы. Считается: для прогрева 10 кв. метров помещения требуется 1 кВт мощности отопительного котла. Если брать тепловую мощность одной секции радиатора 200 Вт, то на 10 кв. метров потребуется 5 секций. Как правило, берется небольшой запас в виде 1−2 секций. Насос должен справляться с подводом воды ко всем радиаторам в здании

Давление насоса

Давление насоса подразумевает уровень, на который насос может поднять воду в системе отопления. Измеряется в метрах водяного столба или в атмосферах. Обычно эта величина указывается в документации к насосу и на самом насосе (специальной бирке).

Рассмотрим насос GRUNDFOS UPS 25−40.

Фирма-изготовитель довольно известная. Цифра 40 и обозначает высоту подъема теплоносителя — 4 метра. Что соответствует 0,4 атм. давления. Именно по этой величине и нужно подбирать насос в первую очередь для вашей системы. А что обозначает цифра 25? Обозначает она диаметр подсоединяемых труб — 25 мм (1 дюйм). Обычно для присоединения насоса используются трубы диаметром 25 мм и 32 мм (1,25 дюйма). Поэтому следует смотреть на полное наименование насоса— он должен соответствовать диметру труб (переходников) в вашей системе отопления. Обычно на насосе еще указываются потребляемая мощность в разных режимах, количество оборотов и направление движения ротора и теплоносителя.

Внешние факторы влияния на работу насоса

И, конечно, на работу насоса влияют внешние условия. Температура окружающей среды в большей степени влияет на количества тепла, нужного для обогрева помещения, а значит и на работу насоса. В некоторых редких случаях она влияет и на работу самого насоса — «замерзший» насос работает не так как «разогревшийся». Кстати, перегреваться насос начнет при его неправильном выборе — он может не справляться с чрезмерной нагрузкой. Поэтому при его покупке следует знать параметры вашей отопительной системы и котла.

Чем больше диаметр труб— тем больше воды в системе, тем более мощный нужен насос. Кроме того, теплоноситель из незамерзающей жидкости имеет вязкость, отличимую от вязкости воды, поэтому и насос следует выбирать более производительный и надежный. Благо выбор циркуляционных насосов довольно велик — можно выбрать нужный практически под каждую отопительную систему.

От автора: Конечно, насос должен справляться с нагрузкой. Но нужно учитывать и тот факт, будет ли он работать постоянно, или же включаться только в нужные промежутки времени. Если циркуляционный насос планируют включать только для подпитки системы отопления и небольшой корректировки давления, необязательно выбирать мощный производительный насос марки. Установленный у меня в подвале насос <nobr>Wilo N. O.</nobr> -25/4 (см. фото) включается раз в 3−5 месяца на 1−2 минуты для поднятия давления на 0,1−0,5 атм. Но опять же: в настенном газовом котле у меня уже есть встроенный насос, работающий постоянно. Поэтому следует учитывать все факторы.

Если у вас насос будет работать в паре с контуром естественной циркуляции, то нагрузка на насос может быть высокая. В таком случае, чем больше будет его производительность и напор, тем лучше. При неправильном выборе насос может просто не справляться с поставленной на него задачей — будет плохо «продавливать» систему, в результате батареи будут едва теплыми. И сам насос может перегреться и сгореть. Также не стоит ставить насос на 1 дюйм в 1,25 дюймовые трубы через переходники. В некоторых случаях он не сможет обеспечить нужного напора.

Еще один параметр насоса — его потребляемая электрическая мощность. Как правило, она невелика — от 50 до 200вт. Большое значение имеет только при постоянно включенном насосе.

Так ли важна марка насоса?

В продаже имеется много наименований насосов различных фирм. Практически все они имеют одинаковые характеристики. Различаются в основном степенью надежности и сроком службы.

Самые распространенные марки — Grundfos, Wilo, Wester, Wita, ELSOTHERM, Speroni. Также очень много различных подделок из Китая или явно китайских продуктов. Первые две марки из списка — самые надежные. Они отличаются великолепной надежностью и бесшумностью. Убедиться в их работе можно на слух только в непосредственной близости (5−10 см) или приложив к ним руку. Работают годами не требуя никакого внимания. Но они имеют один небольшой недостаток — высокую цену. Цена них примерно в 2 раза выше, чем на менее известные марки.

Остальные бренды считаются средними по соотношению цена/качество. Работают довольно хорошо, проблемы с ними возникают очень редко. Цены на них находятся в среднем диапазоне.

Совет: При правильном выборе насос будет работать не напрягаясь. Соответственно, сама система отопления будет отличаться надежной, полноценной работой и в вашем доме не будет перебоев с теплом.

О китайских изделиях же мнения владельцев постоянно сходятся: рано или поздно эти изделия начинают шуметь, разбалтывается ротор, или насосы попросту сгорают. Они могут поработать пару месяцев, а могут «дотянуть» пару лет. Цена на них, конечно, маленькая.

Какой вам выбрать? Сразу скажем — никогда не берите китайские помпы. Если вам не жалко переплачивать за бренд — берите Grundfos или Wilo. Не желаете переплачивать за марку — покупайте насос из средней ценовой категории.

Рекомендации эксперта по выбору насоса (видео)

Для рециркуляции и циркуляции воды в замкнутом контуре используются циркуляционные насосы. Агрегаты такого вида используются в отопительных системах. Перекачивают в основном горячую жидкость. Размещаются, как правило, на трубопроводе (врезаются в него).

Агрегат принудительно ускоряет поток воды в системе, чем обеспечивает быстрый обогрев.

Содержание

Циркуляционный насос и его устройство

Механизмы состоят из следующих узлов:

• корпус;
• крыльчатка;
• крышка;
• двигатель;
• клеммная коробка;
• плата электронная;
• крышка клеммной коробки.

</p>

На корпусе расположен переключатель скоростей. Корпус из чугуна. На валу двигателя размещена крыльчатка, отвечающая за захват и направление рабочей жидкости. У некоторых моделей на корпусе размещенвоздухоотводчик.

Как работают насосы для циркуляции?

Схема работы механизма основана на центробежной силе. Через патрубок всасывания жидкость поступает к центру рабочего колеса. Под действием центробежной силы проходит к периферии вдоль лопаток.

Выходя из рабочего колеса, жидкость протекает в канал спиральный, в котором повышается статическое давление.

У агрегатов мокрого вида, ротор вращается в жидкости, чем охлаждает и смазывает подшипники.

От частоты вращения и диаметра колеса зависят показатели механизма.

Устройство, монтаж и принцип работы циркуляционного насоса (видео)

Разновидности агрегатов и их особенности

По типу ротора аппараты делятся на два типа:

1. С сухим ротором.
2. С мокрым ротором.

Особенностью первого является отсутствие контакта рабочей жидкостью.  Отличием такого вида аппаратов является коэффициент полезного действия восемьдесят процентов.

Сухой ротор

Аппараты с сухим ротором бывают трех типов:

• блочного;
• вертикального. Электромотор размещен вертикально. Патрубки расположены в одной оси;
• горизонтального. Мотор расположен горизонтально. Всасывающий патрубок располагается на улитке, а нагнетательный на корпусе.

Недостатки сухих насосов:

</p>

• устройства с сухим ротором требовательны к окружающему воздуху, вернее к уровню пыли в воздухе и к чистоте рабочей жидкости. Частички пыли, содержащиеся в воздухе, засоряют мотор, что приводит к поломкам;
• агрегаты издают высокий уровень шума. Устанавливаются в специализированном помещении.

Мокрый ротор

У этих устройств ротор не контактирует с жидкостью. Ротор отделен от мотора керамическими или металлическими кольцами. При вращении колец-уплотнителей в пространстве между их поверхностью образовывается водяная пленка.

Пленка служит герметиком соединений за счет разности давления атмосферы и системы. В процессе работы кольца изнашиваясь, обеспечивают еще большую герметичность.

Рабочая жидкость выступает смазкой для мотора.

Аппараты мокрого ротора по виду двигателя делятся на:

• трехфазные;
• однофазные.

Преимущества мокрого ротора:

• эксплуатационный период пять-шесть лет;
• небольшой вес и размеры;
• энергоэффективность;
• низкий уровень шума при работе;
• легкость ремонта и настройки.

Недостатки:

Низкий уровень коэффициента полезного действия, составляющий 50 процентов.

</p>

Агрегаты такого типа используются в бытовых теплосетях и водоснабжения. Для продолжительности службы устройства, рабочий механизм размещается в горизонтальном положении.

Применение аппаратов

аппараты используются в нескольких сферах:

1. Механизмы используются в теплосетях-это наиболее распространенная область. Благодаря способности циркулировать, аппараты разгоняют тепло по помещению, не теряя температуры. Эта функция обеспечивает равномерное распределение тепла по всем этажам и комнатам отапливаемого помещения.
2. Системы теплого пола. Для распределения теплоносителя по проводникам обеспечивает циркуляционный аппарат большей мощности, чем в отопительных системах. Устанавливая циркулирующий прибор на линии подачи, пользователь предотвращает от разрыва потока и завоздушивания системы теплого пола.
3. Горячее водоснабжение без перебоев в подаче и потери температуры обеспечивают аппараты циркуляции. Для стойкости к температурам аппараты производятся из латуни и бронзы.
4. Системы кондиционирования и охлаждение.
5. Солнечное отопление жилья. При таком способе прибор разгоняет жидкость по теплосети.
6. Повышение давления в водопроводе. Для функционирования бытовой техники, зависящей от напора воды(стиральной, посудомоечной машины) устанавливают аппараты циркулирования с целью увеличения напора в теплосети.

Характеристики

Для выбора необходимой модели, перед покупкой ознакамливаются с основными характеристиками.

</p>

Список характеристик:

• напор показывает уровень сопротивления, которую преодолевает модель аппарата. Показатели напора варьируются от одного до одиннадцати м.в.ст ;
• подача-это показатель отвечающий за объем жидкости прокаченной за шестьдесят минут. Характеристика отвечает за скорость распределения теплоносителя от источника к конечному пункту. Варьируются от 05, до восемнадцати кубических метров в час;
• напорно-расходный показатель-характеризуется зависимостью напора от подачи. Показатель указывается в технической характеристике модели;
• запас кавитации-показатель, характеризующийся минимальным давлением всасывающего патрубка, для обеспечения работа без кавитации. Прописывается в документе на помпу;
•  коэффициент полезного действия определяет зависимость мощности на валу от мощности полезной. Этот показатель выше у аппаратов сухого типа;
• рабочие среды. Показатель определяет тип рабочей жидкости. Рабочей жидкостью может быть вода, горячая вода, гликолевая смесь, жидкости без минеральных примесей;
• вид соединения(резьбовое и фланцевое);
• температурный диапазон рабочей среды варьируется отминус десяти до плюс ста сорока градусов по Цельсию;
• давление варьируется от шести до десяти бар;
• возможность регулирования. Характеристика определяет настройку аппарата для снижения энергопотребления;
• материал изготовления деталей. От типа рабочей жидкости зависит материал изготовления деталей(латунь, бронза, полимер, чугун, алюминий, сталь);
• габариты и вес. Эти показатели у всех моделей разные. Аппараты бывают мелких размеров и крупных(от пятнадцати до сорока сантиметров), с весом от двух до тридцати килограмм.

Как выбрать циркулирующий агрегат?

На выбор устройства влияет сфера использования(профессиональная или бытовая), подача, напор, материал деталей и возможность регулировки:

</p>

1. Возможность регулировки. Устройства с отсутствием регулировки отличаются бюджетностью, но при эксплуатации такой тип уступает регулируемым в экономии энергопотребления.
2. Напор. При расчете напора учитываются потери на трение по всей теплосети.
3. Подача. Это наиболее важный показатель, определяющий за какой промежуток времени устройство переносит нагретую жидкость. От этого показателя зависит насколько быстро теплоноситель передвигается по трубопроводу. Чем быстрее жидкость передвигается, тем меньше она остывает.
4. Материал. Материал изготовления деталей влияет на антикоррозийные свойства и долговечность аппарата.

Как подключить аппарат?

Процесс монтажа насоса циркулирующего состоит из нескольких этапов:

1. Подготовка. Этап подготовки состоит из подготовки механизма(пред монтажный осмотр на отсутствие повреждений), отопительной системы (промывка трубопровода, выбор места врезки устройства).
2. Установка. Для монтажа необходимо подготовить гаечные ключи, обратный клапан, фильтр. Монтаж устройства производиться таким образом, чтобы направление указателя совпадало с направлением потока жидкости. Фланец фиксируется крепежами. Запорный кран крепится перед и после помпы. Если система открытая, то перед помпой размещается бак расширения.
3. Подключение. Для подключения после перестановки заглушки в клеммную коробку заводится силовой кабель. Правила подключения:

• напряжение и сила тока в розетке должны совпадать с показателями аппарата;
• аппарат заземляют;
• защищают устройство от попадания влаги;
• обеспечивают отсутствие контакта силового кабеля с корпусом устройства.

После подключения проверяют герметичность соединений.

Тестирование. Перед запуском тестирования теплосеть заполняется рабочей жидкостью, спускается воздух. Аппарат включается и с помощью винта стравливается воздух. При повышенном уровне шума, увеличивают давление в теплосети.

</p>

После тестирования, теплосеть готова к эксплуатации

Достоинства

Циркуляционные насосы отличаются рядом преимуществ:

• аппараты эксплуатируются без поломок на протяжении пяти-шести лет;
• быстро монтируются;
• не занимают много места;
• подходят к различным системам(универсальны);
• коэффициент полезного действия восемьдесят процентов;
• низкий уровень шума.

Приобретая циркуляционную помпу, пользователь получает долговечный аппарат, обеспечивающий теплоту и комфорт в доме без негативного влияния на состояние кошелька.

Принудительное движение теплоносителя в системе водяного отопления обеспечивает циркуляционный насос, способный перекачивать жидкость температурой 110…115 °С. В частных домах и квартирах с индивидуальными источниками тепла применяются малошумные аппараты бытовой серии с муфтовым присоединением, оснащенные «мокрым» ротором (якорь двигателя омывается и охлаждается протекающей водой).

Если вы решили самостоятельно подобрать насос для отопления, учтите 3 основных критерия:

1. Технические характеристики – производительность, рабочее давление.
2. Присоединительные и габаритные размеры.
3. Цена изделия, популярность бренда.

Рассмотрим по пунктам, как правильно выбрать циркуляционный насос для радиаторной системы, теплых полов и первичного котлового контура.

Самые «ходовые» модели насосных агрегатов

Производители предлагают широкий выбор оборудования разной мощности, предназначенного для перекачки жидких сред с различными параметрами. Но нас интересуют только проточные модели, работающие в сетях домашнего отопления и горячего водоснабжения.

Как отличить циркуляционные агрегаты от центробежных и других видов насосов:

• по форме – электрический мотор и крыльчатка установлены в одном корпусе, патрубки выходят по бокам нижней части (не посередине);
• по наличию «мокрого» ротора, значительно снижающего шум вращения крыльчатки;
• 2 типоразмера монтажной длиной 130 и 180 мм;
• условный проход патрубков — 15, 20, 25 и 32 мм, присоединение — муфтовое (резьбовое);
• паспортное давление – 0.4, 0.6 и 0.8 Бар.

Указанные параметры легко выяснить по маркировке изделия. Пример: цифры в названии Wilo Star-RS 15/4 обозначают внутренний диаметр соединительных патрубков 15 мм (Ду 15) и напор 4 м водного столба (0.4 Бар). Пример второй: аппарат Grundfos ALPHA2 25-60 подключается к трубам Ду 25 и развивает давление 0.6 Бар (6 метров).

Справка. Обычно производители выпускают расширенные линейки изделий. Немецкий бренд Wilo предлагает циркуляционные нагнетатели, располагающие напором 2, 4, 6, 7 и 8 м. вод. ст. Но «ходовыми» моделями все равно остаются «четверки» и «шестерки», реже – «восьмерки».

Конечно, существуют и более мощные насосы, чей напор достигает 1…10 Бар, но в частных жилищах таковые не применяются. Маленькие агрегаты длиной 130 мм с патрубками ½ и ¾ дюйма обычно ставятся внутри котлов, большие (18 см, 1 и 1 ¼») – врезаются в отопительные магистрали.

Способы подбора насоса

Самый правильный путь – сделать полноценный гидравлический расчет и точно определить основные параметры насоса – развиваемый напор и производительность. Именно так проектируется централизованное теплоснабжение многоквартирных домов и промышленных зданий.

Инженерной расчетной методикой владеют далеко не все мастера, занимающиеся монтажом автономных водяных систем, что уж говорить о рядовых домовладельцах. Как можно подобрать циркуляционный насос для отопления более простым способом:

1. В случае замены старого изношенного агрегата приобретается новый с аналогичными параметрами. На первый план выходит цена и качество изделия.
2. Заказать проект домашней отопительной системы инженеру–теплотехнику. Ниже мы поясним преимущества данного варианта.
3. Самому рассчитать потребный напор насоса по упрощенной методике.
4. Поверить многолетней практике наших экспертов и купить аппарат, руководствуясь их советами.

Рекомендации экспертов. В загородных домах и квартирах площадью до 250 м² вполне достаточно бытового насоса, развивающего давление 4 м водного столба или 0.4 Бар. На квадратуру 250…500 м² лучше купить более мощный агрегат с напором 6 м (0.6 Бар), свыше 500 м² – 8 м. вод. ст.

Заказ инженерных расчетов и разработки схемы стоит денег, но окупится с лихвой. Когда вы монтируете отопление самостоятельно либо нанимаете работников, комплектующие и оборудование приобретается с приличным запасом – на всякий случай. Толковый проектировщик четко обоснует, почему нужно поставить насос небольшой мощности и трубу меньшего диаметра. В результате выйдет экономия на материалах, а в дальнейшем — затратах на электричество.

Если вы доверяете только цифрам либо захотите проверить монтажников, выбирайте насос отопления по собственным вычислениям, пользуясь приведенной ниже методикой. Не забудьте сверить расчетные характеристики агрегата с рекомендациями экспертов – результат наверняка выйдет аналогичным.

Расчет характеристик насоса

Отопление работает эффективно, когда все батареи или греющие напольные контуры получают необходимое количество тепла. То есть, насосная установка должна обеспечивать требуемый расход теплоносителя на каждом участке системы, преодолевая гидравлическое сопротивление труб, фитингов и арматуры.

Перед тем как выбрать насос, нужно рассчитать его производительность по формуле:

• G – массовый расход теплоносителя, кг/ч;
• Q – общая нагрузка на отопление, Вт;
• Δt – разность между температурой воды в подающей и обратной линии, при расчетах обычно принимается равной 20 °С.

Справка. Поскольку плотность воды мало изменяется при нагреве в пределах 100 градусов, в упрощенных вычислениях массовый расход принимается равным объемному. Пример: G = 300 кг/ч = 300 литров в час.

Тепловую нагрузку можно высчитать скрупулезно, пользуясь методикой СНиП. Здесь мы не станем усложнять задачу и просто возьмем количество теплоты по площади.

Например, на обогрев двухэтажного дома квадратурой 200 м², расположенного в средней полосе, понадобится 22 кВт теплоты. Отсюда несложно посчитать расход теплоносителя и требуемую производительность насоса: G = 0.86 х 22000 / 20 = 946 кг/ч = 0.95 т/ч = 0.95 м³/ч.

Сразу предлагается выяснить сечение и диаметр основной магистрали, идущей от котла, куда планируется установить насос:

• F – площадь поперечника трубы, м²;
• ʋ — скорость движения воды, принимается 0.5…1 м/с.

Чем ниже скорость течения воды, тем меньше сопротивление трению о стенки труб, арматуры и фитингов.

Берем значение 0.6 м/с и определяем сечение магистрали: F = 0.95 / 3600 х 0.6 = 0.00044 м². Дальше через формулу площади круга рассчитываем диаметр прохода – 0.024 м или 24 мм. Соответственно, внутренний размер трубы и присоединительных штуцеров насоса равен 25 мм.

Выяснив необходимую производительность перекачивающего устройства, переходим к вычислению располагаемого давления. Расчеты проведем отдельно для радиаторной сети, напольного обогрева и котлового контура обвязки.

Отопительная схема с батареями

Задача насоса – продавить нужный объем теплоносителя по трубам от первого до последнего радиатора. Ему препятствует сила трения жидкости о стенки, сопротивление от сужения протока в регулировочных вентилях и поворотов на фитингах.

Чтобы узнать величину сопротивления, которое должен преодолеть циркуляционный агрегат, предлагаем воспользоваться упрощенной формулой:

• H – искомый перепад давлений в метрах водного столба;
• R – удельное сопротивление трению, считается в м. вод. ст. на 1 метр погонный трубопровода;
• L – протяженность наиболее длинной ветви отопления, измеряется от источника тепла до последнего радиатора;
• Z – коэффициент местных сопротивлений.

Замечание. Формула сильно упрощена, инженерный расчет гидравлики гораздо сложнее. Зато она позволяет правильно подобрать отопительный насос для бытовых условий. Мы проверили альтернативный вариант — онлайн-калькуляторы, размещенные на различных интернет-ресурсах. Получив разницу между результатами 30%, делаем вывод: лучше посчитать напор вручную.

Как производятся вычисления:

1. Поскольку насос создает одинаковое давление на входе в каждую ветвь отопления, выбираем самую протяженную линию и определяем ее длину в метрах. Это показатель L в формуле. При двухтрубной системе учитываются обе линии – обратная и подающая.
2. Удельное сопротивление R принимаем равным 150 Па/м или 0.015 м водного столба на 1 м. п. магистрали (для пластиковых труб).
3. Если проток через батареи регулируется термостатическими клапанами, берем коэффициент Z = 2.2. Вариант второй: радиаторы оборудованы шаровыми кранами и балансировочными вентилями, тогда Z = 1.5.
   

4. Рассчитываем потребное давление и выбираем подходящую модель нагнетателя.

Совет. Длина линии тупиковых и кольцевых схем считается одинаково – плюсуем протяженность подачи и обратки. Для однотрубной «ленинградки» берем общую длину кольца. Если на момент расчета схема отсутствует, протяженность определяется по внутренним габаритам дома: размер I этажа + высота потолка + ширина II этажа.

Просчитаем давление по нашему примеру. Длина L по габаритам здания равна (10 + 3 + 10) х 2 = 52 м, Z = 2.2. Потребный напор составит 0.015 х 52 х 2.2 = 1.716 ≈ 1.7 м. Прибавим запас 1 м на неучтенные сопротивления самого котла и дополнительного оборудования, получаем 2.7 м водяного столба.

На графике, прилагаемом к паспорту насоса, отмечаем линию производительности и напора, затем выбираем подходящую модель, в данном случае — марка Wilo Star-RS 25/4.

Как видите, результаты расчетов не противоречат советам экспертов: насоса давлением 0.4 Бар вполне достаточно, чтобы заставить циркулировать воду по сети отопления двухэтажного дома площадью 200 квадратов. Для лучшего понимания предлагаем посмотреть ход расчетов на видео:

Важный момент. В современных нагнетательных устройствах зачастую предусмотрено 3—7 режимов работы, а в инструкции нарисовано столько же графиков. Для расчета выбирайте характеристику, соответствующую средней скорости (вторая – третья).

Петли теплых полов

Обычно теплоноситель подается в напольные контуры отдельным насосом, работающим в паре с подмешивающим клапаном. При этом максимальная протяженность петли не превышает 100 метров, фасонные детали отсутствуют. Местные сопротивления – термостатический вентиль коллектора и смесительный трехходовой (или 2-ходовой) клапан.

Для расчета вполне подходит предыдущий алгоритм:

1. Выясняем количество контуров, максимальную длину трубы и общий расход теплоносителя через гребенку. Все вычисления по теплым полам мы подробно расписали в отдельной публикации.
2. Берем самую длинную петлю и считаем по ней требуемое давление насосного агрегата, пользуясь приведенной выше формулой. Подставляем аналогичные значения R, L и Z.
3. Подбираем насос для петель напольного обогрева по графику, представленному в паспорте изделия.

Пример. Возьмем тот же двухэтажный дом с тепловой нагрузкой 22 кВт и расходом воды 0.95 м³/ч, максимальная длина петли – 80 м. Значение R принимаем 0.015, Z – 2.2, тогда напор H = 0.015 х 80 х 2.2 = 2.64 м. Сопротивление магистрали не учитываем, поскольку котел оснащен собственным насосом. Значит, окончательное давление коллекторного агрегата – минимум 2.64 м.

Заметьте: увеличивая протяженность петель до 100 м, вы поднимаете планку давления насоса, что приведет к повышению расхода электроэнергии. Проверяем: H = 0.015 х 100 х 2.2 = 3.3 м. Рисуем на диаграмме соответствующую горизонтальную линию и выбираем любую модель, чей график размещен выше. Ближайший агрегат — Wilo Star-RS 25/6.

Котловой контур

Как известно, в схемах обвязки твердотопливных котлов предусматривается установка отдельного насоса, гоняющего воду по малому кольцу через трехходовой клапан либо буферную емкость. Идентичный принцип применяется в системе первичных/вторичных колец, где к основному контуру подключены линии радиаторного отопления, теплых полов и бойлера ГВС.

Насос, качающий воду по основному кольцу, практически не испытывает сопротивления – магистраль короткая, минимум фитингов и арматуры. Поэтому напор основного агрегата зачастую меньше, чем давление вторичных нагнетателей, отправляющих теплоноситель к приборам отопления.

Важный нюанс. Главное — обеспечить нужный расход воды в основном контуре, соответствующий мощности теплогенератора. Для выбора модели насоса двигайтесь тем же путем – узнайте требуемый объем теплоносителя по производительности котла и посчитайте располагаемый напор. Подробная инструкция представлена на видео:

Выбор по размерам

Вы наверняка заметили — в ассортименте фирм есть агрегаты с одинаковыми характеристиками, но разными габаритами и размерами патрубков. Как выбирать внешние параметры насоса:

1. Для монтажа на трубопроводах, байпасах и смесительных узлах напольного обогрева используются стандартные нагнетатели длиной 180 мм. «Коротыши» 130 мм ставятся внутри теплогенераторов либо на магистралях в сильно ограниченном пространстве.
2. Диаметр присоединительных патрубков подбирается под сечение основного трубопровода. Увеличение типоразмера допустимо, уменьшение – категорически не рекомендуется. То есть, на трубопровод Ду 25 можно ставить агрегат со штуцерами 32 мм.
3. Насосы с патрубками Ø32 мм применяются на первичных кольцах и котловых контурах, а также в модернизируемых самотечных системах.

Примечание. Размеры готовых байпасов, продающихся в магазинах, подогнаны под стандартный насос монтажной длиной 18 см.

Число скоростей нагнетателя особой роли не играет. В домашних условиях вполне достаточно 3 режимов, оптимальная скорость – вторая. Воздух из агрегатов стравливается через боковой винт, поэтому не стоит покупать изделия с отдельным воздухоотводчиком.

Производители и цены

Невзирая на широкий ассортимент насосов в магазинах, по-настоящему качественный продукт выбрать нелегко. Рынок наводнен китайским товаром и подделками известных брендов. Для начала перечислим популярных на территории СНГ производителей:

1. Высшая ценовая категория – Grundfos (Дания), Wilo (Германия). Цены на оригинальных «немцев» стартуют от 75 евро, «Грюндфос» серии UPS – 65 евро.
2. Средняя категория – DAB, Aquario (Италия), Sprut (качественный Китай). Стоимость агрегатов различных моделей колеблется в пределах 40—100 евро.
3. Прочие дешевые насосы (Oasis, Neoclima, «Вихрь», «Калибр» и так далее до бесконечности). Цена – от 20 евро за штуку.

Замечание. Вполне вероятно, что мы не включили некоторые весьма достойные изделия в высшую либо среднюю ценовую категорию. Здесь указаны самые распространенные бренды.

Чем отличаются недорогие и контрафактные насосы от качественных нагнетателей:

• срок службы – 1…3 отопительных сезона;
• номер изделия нанесен только на наклейку, корпус агрегата чистый;
• перекачивающие устройства из одной партии часто идут с одинаковыми номерами;
• по весу подделка заметно отличается от оригинала (она легче);
• агрегат низкого качества начинает шуметь и пищать, отработав 1 сезон в закрытой системе отопления, сильно греется корпус.

Иногда поддельные насосы отопления неотличимы от оригинала, только цена вдвое ниже. Секрет – в алюминиевой обмотке, удешевляющей себестоимость продукта. Как проверить: найдите на официальном сайте компании массу оригинальной модели и сравните с рыночным экземпляром. Скорее всего, осведомленный продавец откажется взвешивать контрафактный аппарат либо сразу признает неизвестное происхождение товара.

Заключительный вывод

Выбирая циркуляционный насос для отопления дома, важно не ошибиться с характеристиками и не гнаться за дешевизной. Недостаточный напор приведет к слабому прогреву дальних батарей, чрезмерный – к появлению шума в радиаторах и быстрому износу нагнетательного агрегата. Последний совет по выбору производителя: если хотите сэкономить, лучше отыщите брендовый оригинал б/у, он прослужит дольше нового дешевого «китайца».

Циркуляционные насосы прекрасно зарекомендовали себя при обустройстве отопительных систем.  Конструктивно насос имеет очень схожее строение с конструкцией помпы. Как правило корпус насосного оборудования выполняется из достаточно прочных и коррозиестойких материалов (латунь, бронза, чугун, нержавеющая сталь). Данный материал способен отлично взаимодействовать как с агрессивной средой, так и с высокими температурами.

Принцип работы

Принцип работы циркуляционного насоса заключается в его способности создавать центробежную силу внутри корпуса, в следствии чего происходит повышение давления во внутреннем резервуаре насоса. Благодаря этому происходит выталкивание теплоносителя в выходное отверстие насоса. Повторение цикла обеспечивает устойчивый напор во всей системе.

Все циркуляционные насосы делятся на два типа:

• насосы с «мокрым» ротором;
• насосы с «сухим» ротором.

Оборудование с «сухим» ротором

Данный механизм отличается высоким уровнем КПД. Этот показатель доходит до 80%, что позволяет использовать данное оборудование при монтаже отопительных систем в больших и производственных помещениях. При этом непосредственно ротор работает без прямого контакта с жидкостью. Данный тип циркуляционных насосов имеет и ряд значительных недостатков. Главным из которых можно отнести тот факт, что работа насоса требует постоянного контроля за качеством перекачиваемой среды. Оборудование очень восприимчиво к наличию посторонних примесей и воздушных пузырьков, что может привести к нарушению герметичности в уплотнительных кольцах. Высокий шум работающего механизма так же можно отнести к его недостаткам при использовании в системах отопления частных домом и небольших помещений. На данный момент на рынке представлены следующие виды циркуляционных насосов с «сухим» ротором

• блочные
• вертикальные, здесь выходные и входные патрубки расположены вертикально на одной оси
• горизонтальные(консольные), здесь оба патрубка перпендикулярно друг другу.

Агрегаты с «мокрым» ротором

В данном случае ротор так же не имеет прямого контакта с перекачиваемой жидкостью. Но особенность конструкции позволяют осуществлять поддержку ротора в механизме за счет специальных металлических или керамических уплотнителей, выполненных в виде колец. Вот непосредственно наличие этих уплотнительных колец и обеспечивают защиту механизма от прямого воздействия жидкости на ротор. Принцип работы заключается в следующем: между двумя трущимися друг об друга уплотнительными кольцами возникает еле заметный, очень тонкий слой жидкости. Вот именно наличие этого слоя и обеспечивает поддержание необходимой разницы давления в рабочей камере насоса. Одновременно при работе оборудования происходит сильное сжатие колец друг другу, этот фактор обеспечивает еще большую герметичность насоса. Охлаждение и смазывание двигателя, в этом варианте исполнения, происходит за счет жидкости, которая проходит через рабочую полость агрегата. Данный вид циркуляционных насосов обладает рядом преимуществ перед насосами с «сухим» ротором. Практически бесшумный, обладает скромным весом и небольшими габаритами, не требует постоянного присутствия во время длительной эксплуатации, энергоэкономичен.

Наибольшей популярностью при установки автономного отопления естественно пользуются циркуляционные насосы с «мокрым» ротором. Неоспоримым лидером на российском рынке являются насосы голландской фирмы Grundfos. Давайте на примере ее линейки разберем основные функции, которыми обладают циркуляционные насосы сегодня.

Компания с многолетним опытом работы в области производства оборудования для систем отопления представляет насосы новой линейки Alpha. Данные модели пришли на смену уже известным насосам линейки UPS.

Модели насосов Grundfos

Насосы UPS – это агрегаты с циркуляционного типа, с мокрым ротором. На данных моделях применяется двигатель с асинхронным видом действия. Насос укомплектован специальной клеммой коробкой, которая обеспечивает подключение агрегата к электроэнергии. При первоначальном запуске рекомендуется открыть технологическое отверстие и спустить воздух из рабочей камеры насоса. Так же в конструкции предусмотрена возможность ручной прокрутки ротора в случае его закисания. Данные насосы обладают тремя скоростными режимами работ, которые выставляются вручную и обеспечивают устойчивую работу определенных систем.

Насосы новой модели AIpha 2 (L) являются первыми в общей линейки серии. Данный наос обладает более широкими возможностями чем насосы серии UPS. Здесь присутствует электродвигатель, который имеет постоянные магниты на корпусе. Если один из магнитов удалить, что во многих случаях делают русские умельцы, можно значительно сократить энергопотребление агрегата. Так же в новой конструкции отсутствует технологическая гайка для выпуска воздуха. В этой модели происходит автоматический сброс воздуха при кратковременном включении насоса на третьей скорости. Подключение к электропитанию стало проще, это происходит с помощью штекерного разъема. Данная модель обладает уже семью режимами работы. К имеющимся трем прибавилось еще два режима работы с постоянным перепадом давления и два режима пропорционального регулирования.

Работа насоса в режиме постоянного перепада – предполагает устойчивую работу насоса даже в тех случаях, когда в системе происходит изменения расхода жидкости и перепад давления. Создаваемый насосом определенный уровень давления, всегда будет автоматически поддерживается на одном уровне.

Режим пропорционального регулирования– данный режим работы обеспечивает надежное функционирование насоса в случае, когда в системе происходит переменный расход. Данный режим не заменим если в процессе эксплуатации происходит периодическое перекрывание радиаторов, что приводит к возрастанию давления в системе. Происходит автоматическое снижение скорость вращения насоса, в результате расход и напор в системе будет пропорционально уменьшаться. Основных режимов работ все же три. Системы, в которых они применяются;

• теплые полы,
• однотрубные системы,
• тупиковые системы,
• коллекторные системы,
• двухтрубные системы,
• радиаторные системы.

Самой инновационной можно назвать модель AIpha 3. Эту модель можно рассматривать как очень точный инструмент способным одновременно обеспечивать надежную работу всей системы и в тоже время позволяет контролировать расход теплоносителя. Эту возможность можно использовать совместно с приложением Grundfos GO Balance. Наличие этих приложений позволяют производит настройку всей топливной системы на удаленном расстоянии. Данное оборудование можно использовать и для измерения и балансировки всей системы отопления, устанавливая его на место другого циркуляционного насоса, подходящего по своим габаритам и размерам. Особенно хорош насос при балансировке радиаторов, коротких петель в системе теплый пол, а также при малых расходах теплоносителя. Наличие возможности трехкратной градации режимов как постоянного, так и пропорционального напора делают данную модель очень надежной и продуктивной. Ведь как известно, для любого мастера производящим монтаж отопительной системы, очень важным является способность монтируемого оборудования обеспечить нормальный расход теплоносителя, а для заказчика важным является надежность и экономичность данной системе. Циркуляционный насос дает положительный результат обоим. Экономичный и достаточно простой в обслуживании данный насос очень хорошо подходит для обустройства автономного отопления в загородных домах и отдельных квартирах.

Расчет мощности циркуляционного насоса

Для долговременной и качественной работы всей системы отопления необходимо грамотно произвести расчеты по выбору циркуляционного насоса. Не всегда, наличие нескольких насосов в системе обеспечивают надежную работу всей системы. Да к тому же это приводит к излишним, и довольно ощутимых материальным затратам, как в период монтажа, так и период эксплуатации. Правильно выбранное оборудование поможет существенно сэкономит бюджет и оградит от ненужных затрат в дальнейшем.

Все циркуляционные насосы обладают двумя основными характеристиками — это объём и напор. Эти характеристики необходимы знать, чтобы правильно рассчитать производительность выбранного оборудования. Рассмотрим вариант расчета подбора насосного оборудования для частного дома в 200 кв. м.

Первое, определимся с объемом, который насос способен прокачать. Эта одно из главных технических параметров насоса он должен обеспечивать надежную и долговременную работу оборудования. Объем вычисляется с помощью формулы П=3,6 х Q/ (c х ∆Т). Где 3,6 это постоянная величина. Q- это мощность тепловой системы, высчитывается из расчёта десять квадратных метров равна одному киловатту тепловой энергии. С- величина удельной теплоемкости теплоносителя, как правило роль теплоносителя исполняет вода, удельная емкость воды составляет 4,2 кДж/кг. И наконец ∆Т- это разница температуры теплоносителя. Замеры должны производится в двух точках- это на точке выхода теплоносителя из нагревающего оборудования и на точке возврата теплоносителя обратно в нагреватель. Нормальным параметром считается разница в 20 градусов. Для систем с теплым полом эта разница должна достигать всего пяти градусов.

В итоге получаем следующий расчёт:

П= 3,6х 20/(4,2х20)

Получили 0,857 куб/ч такой объем должен обеспечивать насос для перекачивания жидкости в доме площадью в 200 кв.м.

В дальнейшем нужно произвести расчёт напора, который должен выдавать насос. Данный показатель так же очень важен для нормальной работы всего оборудования. Произвести данные расчёты можно с помощью формулы; Н= NхК

 N– это количество этажей в доме, здесь нужно учитывать цокольные и подвальные помещения если предусматривается их отопление данной системой.

К- величина усредненного сопротивления в системе отопления, такая величина как правило составляет с лучевой разводкой 1,85, а с двухтрубной системой разводки величина составляет 1,1. Двухтрубная система имеет меньше изгибов что и обуславливает меньшую единицу сопротивления.

В рассматриваемом варианте мы возьмем самый распространённый способ разводки – это лучевая.

Производим расчёт, в данном случае мы имеет одноэтажное строение, но приборы отопления расположены в подвальном помещении из этого получаем: Н= 2х1,85, итого необходимый напор для обеспечения нормальной работы системы отопления требуется в размере 3,7 метра.

В итоге мы высчитали параметры, которые должен поддерживать циркуляционный насос. Стоит так же учитывать, что насос нужно выбирать с небольшим запасом по показателям.

Проведя эти достаточно простые вычисления можно произвести подборку циркуляционного насоса, который в полной мере удовлетворит стабильную работу всей системы отопления.

Читайте так же:

Используемые источники:

• https://tehno-gid.net/power/nasos-tsirkulyatsionnyj-dlya-otopleniya-osobennosti-spetsifika-raboty-kriterii-vybora.html
• https://teplo.guru/elementy/ustroistva/cirkulyatsionnuy-nasos.html
• https://nasosovnet.ru/circ/tsirkulyarnyj-nasos.html
• https://otivent.com/cirkulyacionnyj-nasos-dlya-sistemy-otopleniya
• https://eurosantehnik.ru/raznovidnosti-cirkulyacionnyx-nasosov-na-primere-marki-grundfos.html