Циркуляционный насос в системе отопления


Как мы выяснили выше, для частного дома или квартиры подойдет циркуляционный насос с мокрым ротором. По каким характеристикам его выбирать? Планируя покупку циркуляционного насоса для системы отопления, необходимо изучить следующие его параметры:

  1. Производительность – количество жидкости, перекачиваемой насосом в единицу времени, а также создаваемый им напор. Эту характеристику необходимо подбирать для каждой конкретной системы отопления.

  2. Допустимая температура теплоносителя. Как правило, она составляет +110 °С.


  3. Паспортное значение величины максимального давления в системе (обычно не более 10 Бар).

  4. Давление циркуляционного насоса системы отопления. Этот показатель часто пишут на маркировке моделей, в паспорте – всегда. Например, сочетание цифр 25-40 означает: 25 – сечение труб в системе отопления в миллиметрах (параметр может быть указан в дюймах: 1″ или 1¼” (1,25″ = 32 мм)), 40 – высота подъема жидкости (максимальная – 4 м, для давления максимум – 0,4 атмосферы).

  5. Защита от внешнего попадания пыли и водяных брызг у насоса должна быть достаточной. Эти параметры вынесены в класс защищенности корпуса прибора – IP. Для циркуляционного насоса приемлемым класс должен быть как минимум IP44. Такое значение свидетельствует о защищенности прибора от фрагментов пыли размером до 1 мм, а его электрической части не страшны попадания водяных капель под любым углом.

  6. Присоединительные размеры и особенности насоса. Соединение у приборов может быть фланцевым или муфтовым резьбовым. Комплектоваться насос должен ответными фланцами или накидными гайками («американками») подходящего диаметра. Необходимо оценивать диаметр условного прохода трубы, к которой будет крепиться циркуляционный насос для систем отопления. Диаметр может быть указан как в метрической системе (15–32 мм), так и в дюймах. Также важно знать монтажную длину насоса (на приведенной схеме – L1), значение которой обязательно потребуется учесть при замене поломанного прибора на новый.


    Нередки ситуации, когда циркуляционный насос для системы отопления необходимо установить на маленьком участке. В таких случаях помимо описанных выше параметров необходимо знать и другие линейные размеры насоса (обозначены на схеме – от L2 до L4). Основные характеристики приборов указаны на шильдиках. Маркировка на циркуляционных насосах для систем отопления выглядит следующим образом:

    Желтым овалом обведено заводское наименование модели, по которому можно определить характеристики циркуляционных насосов для систем отопления.

    На рисунке изображен насос UPS 15-50 130. Что можно понять из этих цифр?

    • UP – насос циркуляционный;


    • S – количество режимов работы: пусто – один режим работы; S – с переключением скоростей;

    • 15 – условный диаметр прохода трубы (мм);

    • 50 – максимальный создаваемый напор (в дециметрах водяного столба);

    • Система врезки: пусто – резьбовая муфта; F – присоединительные фланцы. Особенности исполнения корпуса: пусто – серый чугун; N – нержавеющая сталь; В – бронза; К – возможна перекачка жидкостей с отрицательными температурами; А – установлен автоматический воздухоотводчик.

    • 130 – монтажная длина насоса (мм).

      Как установить циркуляционный насос в систему отопления

      Установка циркуляционного насоса пойдет на пользу работе системы отопления. Он может сделать ее универсальной. Для этого потребуется собрать узел, в котором есть байпас (перемычка) и система запорных вентилей. Изучите схему подключения циркуляционного насоса к системе отопления:


      Прибор подключают обычно к трубе с обратным потоком теплоносителя (поз. 1), к которой крепится (вваривается) перемычка на резьбовых соединениях так, чтобы с каждой стороны от насоса находился запорный кран (поз. 2). На входе в насос рекомендуется установить косой фильтр-грязевик (поз. 3). Между врезанными отводами монтируется дополнительный запорный кран (поз. 4).

      Если электроэнергия поступает в дом бесперебойно, нижний кран закрыт, верхние – открыты, а теплоноситель движется через насос, то помещения будут отапливаться стабильно. При отключении электроэнергии потребуется открыть нижний кран, что переключит систему отопления на работу по принципу естественной циркуляции. Краны по краям циркуляционного насоса для систем отопления облегчают снятие прибора при проведении профилактических работ (при замене насоса) – не потребуется сливать воду из системы.

      Достаточно часто на таком узле устанавливают не кран, а обратный клапан (поз. 5), который выполнит поставленную перед ним задачу автоматически, перекрывая (открывая) движение жидкости по трубопроводу при включенном (выключенном) насосе.


Как рассчитать параметры насоса?

Правильно подобранный водяной насос для отопления должен решать две задачи:

  • создавать в системе напор, способный преодолеть гидравлическое сопротивление отдельных ее элементов;
  • обеспечивать перемещение по системе достаточного для обогрева здания количества тепла.

Исходя из этого, при выборе циркуляционного насоса следует рассчитать потребность здания в тепловой энергии, а также общее гидравлическое сопротивление всей отопительной системы. Без этих двух показателей подобрать подходящий насос просто невозможно.

Полезная информация о выборе циркуляционного насоса содержится в следующем видеоматериале:

Расчеты производительности насоса

Производительность насоса, которую в расчетных формулах обычно обозначают как Q, отражает количество тепла, которое может быть перемещено за единицу времени. Формула для расчетов выглядит так:

Q=0,86R/TF-TR, где:

  • Q — объемный расход, куб. м./ч;
  • R — необходимая тепловая мощность для помещения, кВт;
  • TF — температура на подаче в систему, градусов Цельсия;
  • TR — температура на выходе из системы, градусов Цельсия.

Потребность помещения в тепле (R) рассчитывается в зависимости от условий. В Европе принято рассчитывать этот показатель, исходя из норматива:

  • 100 Вт/кв. м площади небольшого частного дома, в котором не более двух квартир;
  • 70 Вт/кв. м площади многоквартирного дома.

Если же расчеты проводятся для зданий с низкой теплоизоляцией, значение показателя следует увеличить. Для расчетов по помещениям на производстве, а также по зданиям с очень высокой степенью теплоизоляции рекомендуется использовать показатель в пределах 30-50 кВт/ кв. м.

Таблица тепловой мощности для помещений

Расчет гидравлического сопротивления системы

Следующий важный показатель — гидравлическое сопротивление, которое необходимо будет преодолеть циркуляционному насосу. Для этого следует рассчитать высоту всасывания насоса. Обычно этот показатель обозначают как «H». Можно использовать следующую формулу:

H=1,3*(R1L1+R2L2+Z1+Z2+….+ZN)/10000, где

  • R1, R2 – потеря давления на подаче и обратке, Па/м;
  • L1,L2 – длина линии подающего и обратного трубопровода, м;
  • Z1,Z2…..ZN – сопротивление отдельных элементов отопительной системы, Па.

Для определения R1 и R2 следует воспользоваться приведенной ниже таблицей:

Расчет насоса


Гидравлическое сопротивление отдельных элементов и узлов отопительной системы обычно указано в сопровождающей их технической документации. Если по какой-то причине такая документация отсутствует, можно воспользоваться примерными данными:

  • котел — 1000-2000 Па;
  • смеситель — 2000-4000 Па;
  • термостатический вентиль — 5000-10000 Па;
  • тепломер — 1000-15000 Па.

Для других частей отопительной системы смотрите данные в этой таблице:

Техническая документация

Количество скоростей циркуляционного насоса

Большинство современных моделей циркуляционных насосов снабжены возможностью регулировать скорость работы устройства. Чаще всего это трехскоростные модели, с помощью которых можно корректировать количества тепла, поступающего в помещение. Так, при резком похолодании скорость работы насоса увеличивают, а в случае потепления — уменьшают, чтобы температура воздуха в комнатах оставалась комфортной для проживания.


Для переключения скоростей существует специальный рычаг, размещенный на корпусе устройства. Большой популярностью пользуются модели циркуляционных насосов, снабженные системой автоматического регулирования скорости работы устройства в зависимости от изменения температуры наружного воздуха.

Следует отметить, что это лишь один из вариантов такого рода расчетов. Некоторые производители используют при подборе насоса несколько иную методику вычислений. Можно попросить выполнить все расчеты квалифицированного специалиста, сообщив ему подробности устройства конкретной отопительной системы и описав условия ее работы. Обычно рассчитываются показатели максимальной нагрузки, при которой будет работать система. В реальных условиях нагрузка на оборудование будет ниже, поэтому можно смело приобретать циркуляционный насос, характеристики которого несколько ниже расчетных показателей. Приобретение более мощного насоса не целесообразно, поскольку это приведет к ненужным расходам, но работу системы не улучшит.

После того, как все необходимые данные получены, следует изучить напорно-расходные характеристики каждой модели с учетом разных скоростей работы. Эти характеристики могут быть представлены в виде графика. Ниже приведен пример такого графика, на котором отмечены и расчетные характеристики устройства.

График подбора подходящей модели насоса для отопления


Точка А соответствует необходимым показателям, а точкой В обозначены реальные данные конкретной модели насоса, максимально приближенные к теоретическим расчетам. Чем меньше расстояние между точками А и В, тем лучше подходит модель насоса для конкретных условий эксплуатации.

Несколько важных замечаний

Как уже отмечалось выше, различают циркуляционные насосы с «сухим» и «мокрым» ротором, а также с автоматической или ручной системой регулировки скоростей. Специалисты рекомендуют использовать насосы, ротор которых полностью погружен в воду, не только из-за пониженного уровня шума, но и потому, что такие модели справляются с нагрузкой более успешно. Установку насоса осуществляют таким образом, чтобы вал ротора располагался горизонтально.

При производстве высококачественных моделей используется прочная сталь, а также керамический вал и подшипники. Срок эксплуатации такого устройства составляет не менее 20 лет. Не стоит выбирать для системы горячего водоснабжения насос с чугунным корпусом, поскольку в таких условиях он быстро разрушится. Предпочтение стоит отдать нержавейке, латуни или бронзе.

Если при работе насоса в системе появляется шум, это не всегда говорит о поломке. Нередко причина этого явления — воздух, оставшийся в системе после запуска. Перед пуском системы следует спустить воздух через специальные клапаны. После того, как система проработает несколько минут, нужно повторить эту процедуру, а затем отрегулировать работу насоса.


Если запуск производится с использованием насоса с ручной регулировкой, необходимо сначала установить прибор на максимальную скорость работы, в регулируемых моделях при пуске отопительной системы следует просто отключить блокировку.

Циркуляционные насосы в основном применяются в системах отопления в городских многоквартирных домах и загородных коттеджах. Системы отопления по способу перемещения теплоносителя в трубопроводе делятся на системы с естественной циркуляцией теплоносителя и системы с принудительной насосной циркуляцией теплоносителя.

В системах отопления с естественной (гравитационной) циркуляцией, нагретый теплоноситель поднимается по подающему стояку (вертикальной трубе), благодаря механизму естественной конвекции. Горячая жидкость имеет меньшую плотность, чем холодная и поэтому перемещается наверх. Нагретый теплоноситель поступает к отопительным приборам, где отдает большую часть тепла. Плотность остывающего теплоностителя увеличивается и теплоноситель возвращается в котел по «обратной трубе», вытесняя нагретую в котле жидкость в подающую трубу. Таким образом создается постоянная циркуляция жидкости в в системе теплоснабжения.

Эффективность естественной циркуляции определяется величиной циркуляционного давления, которое зависит, в основном, от двух параметров – разницы между температурой нагретого теплоносителя и температурой остывшего теплоносителя, а также от высоты размещения отопительного прибора ( радиатора) относительно нагревательного котла. Для достижения циркуляционного давления, достаточного для эффективного отопления, в системах с естественной циркуляцией применяют трубы большого диаметра, уложенные под наклоном, система разводки труб должна быть максимально простой. Кроме того, системы отопления с естественной циркуляцией потребляют большое количество топлива. К недостаткам таких систем относится и то, что возможность регуляции температуры очень негибкая, а также в них нельзя использовать некоторые современные материалы.

По причине всего вышеперечисленного, системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя все реже применяются в настоящее время.

Намного более эффективны системы отопления с принудительной (насосной) циркуляцией теплоносителя. Циркуляция теплоносителя в них осуществляется благодаря работе специальных циркуляционных насосов.

Циркуляционные насосы очень экономичны и потребляют совсем немного электроэнергии, затраты электроэнергии для циркуляционного насоса сопоставимы с энергопотреблением простой электрической лампочки (приблизительно 60-120 ватт). Это объясняется тем, что циркуляционный насос не перемещает воду наверх, а только сообщает теплоносителю энергию, необходимую для преодоления сопротивления в системе трубопровода.

Система отопления, укомплектованная циркуляционным насосом, позволяет эффективно отопливать здания с любой конфигурацией разводки трубопровода, состоящей из труб небольшого диаметра, в том числе скрытых в стенах или полах. Применение циркуляционных насосов в системах отопления позволяет сделать гибкую систему регуляции температуры, отдельную для каждого помещения, с помощью установки на радиаторе термостатического вентиля, автоматизирующего терморегуляцию.

Циркуляционные насосы GRUNDFOS, применяемые в системах отопления, чрезвычайно рациональны и удобны в эксплуатации, поскольку при их применении нет необходимости в установке датчика давления и и дополнительный мер для защиты электродвигателя.

Циркуляционные насосы GRUNDFOS также успешно применяются в системах кондиционирования, вентиляции и горячего водоснабжения.

Цели применения циркуляционного насоса

Циркуляционный насос в системе отопления

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.

Особенности конструкции

Циркуляционный насос в системе отопления

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.

Классификация насосов

Циркуляционный насос в системе отопления

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

Циркуляционный насос в системе отопления

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.

Подбор насоса для системы ГВС

Циркуляционный насос в системе отопления

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.

Технические характеристики устройств

Циркуляционный насос в системе отопления

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.

Подбор насоса для частного дома по техническим характеристикам

Циркуляционный насос в системе отопления

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

Циркуляционный насос в системе отопления

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.

Обзор моделей циркуляционных насосов популярных изготовителей

Циркуляционный насос в системе отопления

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

Циркуляционный насос в системе отопления

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.


Использованные источники

  1. tim-com.ru/pravilunyi-podbor-tirkulytionnogo-nasosa-dly-sistemy-otopleniy
  2. aqua-rmnt.com/otoplenie/raschety/raschet-nasosa-dlya-otopleniya.html
  3. aurora-center.ru/articles/pumps/usage-circulation-pump
  4. strojdvor.ru/otoplenie/kriterii-vybora-cirkulyacionnyx-nasosov-dlya-otopleniya-chastnogo-doma/

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.