Для повышения эффективности работы автономных систем отопления в квартирах, частных и загородных домах применяют циркуляционные насосы. Данные аппараты имеют невысокую стоимость, экономичны, малошумны и устанавливаются даже в старых системах отопления, основанных на естественной циркуляции.
Основным назначением циркуляционных насосов (помп), устанавливаемых в системах отопления, является обеспечение постоянного движения теплоносителя по трубопроводу без повышения давления в нем. Нагретая вода, перемещаясь по контуру с определенной скоростью, равномерно отдает тепло всем элементам системы. Благодаря этому обогрев помещений происходит быстро и c меньшими затратами газа, требуемого на нагрев теплоносителя.
Если устанавливается система отопления, например, для частного дома, которая будет работать по принципу принудительной циркуляции , то без установки циркуляционной помпы не обойтись. Также данные насосы можно устанавливать в отопительных системах, работающих по принципу естественной циркуляции . Установка помпы повышает эффективность работы отопительного контура и способствует экономии газа.
Покупать циркуляционные насосы для отопления следует после изучения полного ассортимента данного вида продукции, который широко представлен в интернете, поскольку аппараты могут отличаться не только конструктивно (“сухие” и “мокрые”), но и по мощности, способу установки. К тому же, некоторые модели циркуляционных агрегатов оснащаются переключателями режимов работы, изменяющими скорость вращения вала аппарата.
Важно! Отдельные модели насосов с регулировкой режимов работы могут быть оснащены автоматикой. Она реагирует на изменение температуры воздуха в помещении и включает необходимую скорость вращения ротора для уменьшения или увеличения скорости циркуляции воды в системе.
Преимущества и недостатки циркуляционных помп
Как уже говорилось выше, циркуляционные помпы имеют конструктивные отличия и разделяются на аппараты с “сухим” и “мокрым” ротором. Оба типа агрегатов работают достаточно эффективно и в силу своих конструкционных отличий имеют как плюсы, так и минусы при использовании.
Агрегаты сухого типа
Важно! В “сухих” аппаратах ротор не контактирует с теплоносителем, и все элементы двигателя герметично защищены от попадания рабочей жидкости.
К плюсам “сухой” циркуляционной помпы можно отнести следующее:
- высокая производительность;
- ремонтопригодность;
- долгий срок службы;
- высокий КПД (около 80%);
- возможна установка в любом положении;
- надежность;
- низкая стоимость;
- аппарат может работать без теплоносителя в случае его утечки.
Минусы агрегата с “сухим” ротором:
- высокий уровень шума — основная причина, по которой данный вид аппаратов не размещают в жилых помещениях;
- требуется периодически проводить профилактику, заключающуюся в осмотре аппарата и смазке его подвижных элементов.
Аппараты с “мокрым” ротором
Важно! В циркуляционных помпах с “мокрым” ротором последний контактирует с теплоносителем, выполняющим, кроме основной функции, роль охладителя для элементов двигателя.
Преимущества “мокрых” циркуляционных агрегатов:
- минимальный уровень шума, позволяет размещать помпу в жилых помещениях;
- не требуется смазка подвижных элементов устройства;
- простой монтаж и обслуживание;
- наличие способа охлаждения, не требующего установки дополнительного оборудования;
- длительный срок службы;
- доступные цены на аппараты и на запчасти к ним.
Недостатки “мокрых” циркуляционных аппаратов:
- низкий КПД (около 30 %);
- правильная работа помпы возможна лишь при горизонтальной ориентации ротора;
- агрегат не может работать без теплоносителя.
В целом, преимущества установки циркуляционных насосов , независимо от их типов, заключаются в следующем:
- воздух в помещениях, в том числе имеющих большие площади, прогревается быстро;
- трубопровод вместе с радиаторами отопления прогреваются равномерно;
- отсутствует завоздушенность труб;
- можно устанавливать полотенцесушители и термостаты;
- уменьшается расход газа, требуемого для подогрева теплоносителя;
- монтаж всей системы отопления можно производить с применением труб малого диаметра.
Расчет производительности
Выбирая циркуляционный насос для отопления, прежде всего, необходимо рассчитать его производительность, под которой подразумевается объем, перекачиваемый аппаратом за определенную единицу времени. Обычно данная характеристика агрегата измеряется в л/мин, л/час или м 3 /час.
Производительность циркуляционного аппарата вычисляют по формуле: Q = P / (1,163 х (Tf - Tr)).
- Q – объем теплоносителя, который прокачивает насос в м 3 /час.
- P – тепловое потребление. Относится к отапливаемым помещениям и измеряется в ваттах (Вт). Согласно СНиП 2.04.07-86, для теплосети одноэтажного или двухэтажного дома с учетом наружной температуры в пределах от -20°С до -30°С, показатель потребления тепла должен быть в районе 173-177 Вт/м 2 . Для многоэтажного, многоквартирного дома данный показатель должен составлять 97-101 Вт/м 2 .
- Tf – Tr – разница температур между выходящей из котла трубой и обраткой, по которой вода поступает обратно в котел. Если предполагается использовать систему отопления с трубопроводами большой протяженности, да еще с водяными теплыми полами, то разность температур будет в районе 20°С. Для коротких контуров с малым количеством радиаторов можно брать значение около 10°С. Для теплого пола, имеющего небольшую площадь, перепад температур будет в районе 5°С.
- 1,163 – коэффициент, обозначающий удельную теплоемкость воды, являющейся, в большинстве случаев, теплоносителем. Если будет применяться антифриз, то его теплоемкость определяют по справочникам.
На заметку! Также для расчёта производительности циркуляционного аппарата применяют еще одну формулу: Q = 3,6 х P/(С х (Tf - Tr)), где С обозначает теплоемкость воды (равняется 4,2 кДж/кг*°С). Значение остальных входящих в формулу символов было описано выше.
Вычисляем тепловое потребление, выполняя подбор по площади:
- Р = 100 х 173 = 17300 Вт;
- далее, применяем формулу: Q = 17300 / (1,163 х 20) = 743,7 кг/час.
Получившееся значение можно перевести в м 3 /час. Поскольку плотность воды равняется 1000 кг/м 3 , то 743,7 / 1000 = 0,7437 м 3 /час.
Данные расчеты показывают, что для отопительной системы, которую предполагается установить в помещении площадью 100 м 2 , потребуется приобрести циркуляционную помпу с производительностью не менее 0,75 м 3 /час.
Совет! Как показывается практика, лучше купить аппарат с небольшим (10-15%) запасом производительности.
Расчет напора
Напор – это одна из важных характеристик, без учета которой невозможно сделать правильный выбор помпы для контура отопления. Данную величину принято измерять в метрах водяного столба. По сути, напор – это параметр, показывающий высоту, на которую помпа способна поднять теплоноситель.
При расчете напора очень важно учитывать потери давления воды , по причине прохождения ее по всем ответвлениям и поворотам, сужениям и расширениям трубопровода. При этом учитывается количество различных фитингов и запорной арматуры, встречающихся на пути теплоносителя, которые также оказывают некое сопротивление. Ниже приведена таблица, в которой указаны приблизительные значения потерь давления в системе, полученные опытным путем.
Зная показатель сопротивления, расчет напора циркуляционной помпы выполняется по формуле: H =R x L x ZF/10000.
- Н – напор циркуляционного аппарата.
- R – потери давления (см. таблицу выше).
- L – длина всего отопительного контура. То есть, общая длина труб подачи и обратки.
- ZF – коэффициент дополнительного сопротивления, который относится к различной арматуре и фасонной части. Значение данного коэффициента для арматуры и фитингов равняется 1,3, для термостатических вентилей – 1,7, а для смесителей и устройств, которые предназначены для предотвращения естественной циркуляции – 1,2.
- 10000 – коэффициент преобразования метров водяного столба в Па.
Дополнительные функции (автоматика)
Как было сказано выше, для обеспечения автоматического включения и выключения циркуляционного аппарата нередко применяют электронные терморегуляторы . Автоматика позволяет более рационально и эффективно использовать насос в отопительной системе.
Основная задача терморегулятора – включение циркуляционного аппарата, если температура в системе повысится до установленного уровня, и выключение агрегата при снижении температуры теплоносителя. На автоматике есть возможность регулировать гистерезис , то есть разницу между температурой выключения и включения в пределах 2-10°С.
Важно! Некоторые модели контроллеров имеют функцию “АНТИСТОП”, которая не допускает застой ротора аппарата, например, в летнее время. Также может присутствовать и функция “АНТИЗАМЕРЗАНИЕ”. Благодаря ей включается принудительная циркуляция теплоносителя в системе, если его температура достигнет 5°С.
Монтаж автоматики происходит в навесном положении с учетом длины проводов. Циркуляционная помпа подсоединяется к контроллеру с помощью электрического кабеля. А датчик температуры закрепляется на трубе. Для фиксации датчика можно использовать зажимные хомуты.
Обзор производителей
Поломка циркуляционного насоса, особенно в зимний период, может привести к выходу всей системы отопления из строя, что повлечет за собой немалые финансовые вложения для ее восстановления. Даже если поломка помпы замечена вовремя, то не всегда получится быстро купить новый аппарат, например, если дом находится вдали от города. Поэтому рекомендуется сразу покупать качественное циркуляционное оборудование от известных производителей.
является известным на весь мир датским производителем, производящим насосное оборудование более 70 лет. Данный производитель впечатляет своей плодотворностью, поскольку ежегодно выпускает около сотни новых моделей агрегатов, которые с успехом используются, как в бытовой сфере, так и в промышленности. Модели циркуляционных помп, которые поставляет на рынок компания Grundfos, имеют следующие особенности:
- для изготовления корпусов насосов применяются чугун, латунь, нержавеющая сталь;
- модели аппаратов серии UPS имеют 3 скорости вращения ротора;
- агрегаты серии Alpha2 оснащены автоматикой, регулирующей частоту вращения ротора;
- мощные модели насосов способны обеспечивать напор до 15 м и производительность до 15 м 3 /час.
- циркуляционные агрегаты Grundfos можно купить по цене от 70 до 100 у.е., стоимость мощных аппаратов доходит до 500 у.е.
Wilo – производитель из Германии, поставляющий на рынок широкий ассортимент циркуляционных помп различных модификаций, которые отличаются устойчивой работой и превосходным качеством. Продукции компании Wilo присущи следующие особенности:
- аппараты соответствуют директиве по энергосбережению EnEV, которая подразумевает автоматическую регулировку работы циркуляционного оборудования;
- насосы работают на переменном токе с напряжением 230/400 В (±10%);
- основным материалом, применяемым для изготовления корпусов, является чугун;
- аппараты могут иметь мощность от 40 до 200 Вт;
- цена на агрегаты Wilo колеблется в диапазоне от 50 до 100 у.е.
DAB – известный производитель циркуляционных насосов из Италии. Данная компания работает уже более 40 лет и вместе с другими поставщиками насосного оборудования конкурирует на отечественном рынке, поставляя аппараты серии А и AV, имеющие следующие характеристики:
- имеется защита от перегрузки;
- однофазные модели имеют 3 скорости вращения ротора;
- аппараты могут работать при температуре теплоносителя от -10 до +110°С;
- бытовые агрегаты серии AV имеют производительность 3,5 м 3 /час и напор – 6,5 м, аппараты серии А имеют производительность 16 м 3 /час и напор – 11 м;
- подобрать подходящую модель с производительностью 3 м 3 /час и напором 4,3 м можно по цене от 60 у.е.
Важно! Кроме всего, насосы компании DAB имеют дисплеи, установленные на панели управления, благодаря чему облегчается настройка и контроль за работой оборудования.
Выбор насоса для системы отопления частного дома.
Отопительные системы , в которых вода движется по трубам за счет ее температуры и плотности – (самотеком) уходят в прошлое. Причин здесь много, но самая главная это появление современных композиционных материалов и труб на их основе. И вторая немаловажная деталь низкий КПД системы отопления с естественной циркуляцией.
Увеличиваются в размерах наши частные домовладения, дачи и загородные дома. иначе как многоконтурными построить просто невозможно. Естественно хорошо сбалансированную отопительную систему, работающую за счет естественной циркуляции рассчитать и построить тяжело. Но и стоит ли строить этакого монстра с довольно большими диаметрами труб, если достаточно установить в системе отопления циркуляционный насос .
При этом трубы подводящие тепло к отопительным приборам становятся небольшого диаметра и их легко спрятать в стене или за гипсокартоновой перегородкой. Чугунные радиаторы отопления всю жизнь портившие внешний вид наших квартир заменяются на элегантные биметаллические или алюминиевые. Объем воды в системе отопления уменьшается, значит такая система отопление быстрее прогревается, а при наличии в системе отопления циркуляционного насоса возрастает скорость движения воды, уменьшается разница температур между отопительными приборами и как следствие температура во всех комнатах будет одинаковой, что не вызывает дискомфорта.
И, наверное, самое главное за счет циркуляционного насоса повышается КПД системы отопления в целом, а значит, сокращается расход топлива дорожающего год от года. А о таких устройствах, как полотенцесушители, термостаты, регуляторы температура в каждой из комнат, увлажнители и осушители воздуха при отсутствии в системе циркуляционного насоса даже нельзя мечтать.
Подбор насоса для системы отопления дома.
К подбору циркуляционного насоса для частного дома, котетжа или дачи необходимо отнестись очень ответственно. Лучше конечно поручит это профессионалам, хотя при наличии небольших базовых знаний и не слишком серьезных требованиях к системе отопления расчет можно сделать самому , основываясь на наших рекомендациях.
Циркуляционный насос подбирается по расходу воды в системе отопления в м3 в час и развиваемому напору в М, исходя из размеров дома и материалов использованных при строительстве дома. подберет насос именно для системы отопления в вашем доме. Если же вы готовы взять ответственность при выборе на себя, то рекомендуем выбрать насос с автоматической регулировкой или хотя бы несколькими скоростями работы. Он конечно дороже, но зато позволит скорректировать ошибки монтажа системы отопления или выбора циркуляционного насоса. У насосов с так называемым мокрым ротором имеется регулировка скорости вращения, и поэтому можно в определенных пределах подрегулировать циркуляцию теплоносителя и исправить ошибку с подбором насоса.
И так для подбора циркуляционного насоса для частного дома вам необходимо:
1. Знать высоту от точки установки насоса до верхней точки самого верхнего отопительного прибора.
2. Отапливаемую площадь помещения.
3. Определить ориентировочно сопротивление вашей системы отопления. Для примера с нее и начнем.
Трубу так называемые в народе пластмассовые (Pilsa или PPR PN10, 20,25) специально не заостряю внимание на материале – свойства примерно одни и те же. Диаметр Ду40 с чугунными батареями сопротивление системы отопления 1м. Ду 32 с алюминиевыми радиаторами отопления — 1,2 – 1,5м. Ду25 с биметаллическими отопительными приборами – 2м.
Выбираем напор, развиваемый насосом. Например, высота от насоса до верхней точки самого верхнего отопительного прибора у нас 4 метра (в доме два этажа, трубы тонкие, отопительные приборы биметаллические) насос должен развивать напор 4+2 = 6 метров.
Теперь чтобы найти м3/час, отапливаемую мощность переводим в необходимое тепло 10 м отапливаемой площади это 1 кВт, если стены теплые и толстые берем 0,8 кВт тонкие и холодные 1,2 кВт.
Дом теплый площадью 200 м2, стены толстые. 200/10х0,8=16 кВт или 16х0,86=13,76 ккал
Теперь определитесь, какая разница по температуре в системе отопления вам нужна, мы рекомендуем 8-10 градусов, не более и не менее. Больше плохо для котла и комфорта, меньше вам придется приобрести более мощный и дорогой насос, к тому же потребляющий больше электроэнергии. Выбираем 10 градусов.
13,76/10=1,37 м3/час
Следовательно для теплого двухэтажного дома площадью 200 м2, с пластиковыми трубами спрятанными в стенах и биметаллическими радиаторами вам необходим циркуляционный насос с производительностью 1,4 м3/час при напоре 6 метров. Во избежание ошибки эти характеристики у циркуляционного насоса должны быть на второй скорости , а сам насос следует выбирать трехскоростным .
Данным условиям соответствует циркуляционный насос с мокрым ротором UPS 25-70 фирмы GRUNDFOS. Цена фирменного насоса 140 Евро, китайского 70-80 Евро. Электроэнергии он потребляет 150 Вт в час .
Если бы мы использовали более толстые трубы и алюминиевые радиаторы, то подошел бы циркуляционный насос UPS 25-60 180, а он уже стоит 110 Евро. Этот насос потребляет электроэнергии меньше – 110 Вт в час.
Как видите проектирование системы отопления, и подбор циркуляционного насоса лучше делать до начала работ, так вы еще сможете сэкономить на материалах и эксплуатационных затратах.
Парамонов Ю.О. ООО предприятие Энергостром, 2013 год.
При решении вопросов с организацией обогрева собственного жилья подавляющее большинство домовладельцев отдает предпочтение водяной системе отопления. Способы получения тепла могут разниться – в зависимости от наличия источников энергии, преобладающих в регионе видов топлива, экономичности того или иного подхода. То есть, собственно, котел может устанавливаться в зависимости от обстоятельств, газовый, электрический, твердотопливный – длительного горения или с автоматической подачей топлива, дизельный и т.п . А вот распределение тепловой энергии по по мещениям в большинстве случаев осуществляется посредством циркулирующего по трубным контурам – воды или специально подобранной технической жидкости.
При проектировании водяной системы отопления, самостоятельно или с привлечением специалистов, необходимо грамотно подходить к выбору всех агрегатов, узлов и комплектующих, от котла и радиаторов до труб и последней задвижки – все должно в полной мере соответствовать планируемым параметрам, создаваемой системы. Одну из ключевых ролей играет и водяной насос для отопления, так как система , оснащенная устройством для принудительной циркуляции, всегда отличается стабильностью в работе и высокой эффективность. Поэтому настоящая публикация будет полностью посвящена нюансам устройства насосов, критериям их выбора и основным правилам установки.
Так ли нужен циркуляционный водяной насос для отопления?
Наверняка , многие из экономных хозяев зададутся вопросом – а нельзя ли вообще не «заморачиваться» с насосом. Ведь в небольшом доме с несильно разветвлёнными контурами, можно организовать по схеме естественной циркуляции.
Да, безусловно, такая возможность есть. Для этого необходимо правильно расположить расширительный бачок, подобрать трубы соответствующего диаметра и смонтировать их с определенным уклоном, оптимально расставить радиаторы отопления. Одним словом, когда говорят о простоте системы с естественной циркуляцией, то это утверждение весьма сомнительно.
Основное достоинство естественной циркуляции – не привязанность ее к электрическому питанию (если, конечно, сам котел – энергонезависимый). Во всем остальном – она существенно уступает циркуляции принудительной.
Теплотехнические расчеты показывают, что даже при самых оптимальных условиях – высоком КПД котла, рациональном размещении всех узлов, чистых, не заросших отложениями трубах и минимуме запорных или, иных арматурных элементов, естественное повышение давления за счет разницы температур и создания уклона будет в пределах 0,6 атмосфер. Этого бывает явно недостаточно для преодоления сильного гидравлического сопротивления в разветвленной сети или даже при случающихся форс-мажорных обстоятельствах — случившийся с заужением внутреннего просвета или даже кратковременная остановка газового котла могут привести к разбалансированию системы отопления, и ее долго придётся «приводить в чувство».
Итак, резюмируем достоинства и недостатки естественной и принудительной циркуляции:
1. К преимуществам естественной циркуляции, как уже говорилось, можно отнести лишь полную энергонезависимость и относительную простоту обвязки самого котла. Зато недостатков – целый перечень:
— Необходимость использования труб разного, в том числе и достаточно большого диаметра, что приводит к удорожанию проекта и к сложностям в монтаже. Система требует очень тщательных теплотехнических расчетов , с точным соблюдением уклонов, с обязательным учетом превышений расположения одних элементов над другими и с иными нюансами.
— Передача тепловой энергии на значительные расстояния (высоты) просто невозможна. И высота, и длина создаваемого контура ограничены.
— Низкая скорость естественного перемещения теплоносителя приводит к совершенно ненужным энергетическим потерям, неравномерности распределения тепла по по мещениям, а значит – к снижению общего КПД системы и ее экономичности.
— Система с естественной циркуляцией очень тяжело поддается каким-либо точным регулировкам, оптимизации распределения тепловых потоков по по мещениям дома .
2. А теперь – о принудительной циркуляции в контурах отопления.
К ее недостаткам приписывают зависимость от наличия – при сбоях в подаче электроэнергии система отопления останавливается.
— Ну, во-первых, ничто не мешает организовать всю систему таким образом, чтобы она могла работать в обоих режимах — достаточно установить насосный узел на «обратке » перед входом в котел . Для примера на рисунке воспроизведена все та же схема, но с указанием места врезки циркуляционного насоса. О порядке обвязки будет рассказано ниже.
— Во-вторых, согласимся, что сейчас все же не «заря электрификации страны». И, положа руку на сердце, дадим себе честный ответ на вопрос – как часто, насколько регулярно и на какую продолжительность в конкретном районе (городе, поселке ) отключают электроэнергию. Если это – лишь досадные эпизоды, связанные с какими-то аварийными ситуациями, то все можно решить установкой системы бесперебойного питания. Мощность потребления у циркуляционных насосов, как правило, очень невелика, и даже небольшой UPS позволит легко поддержать всю систему отопления в рабочем состоянии.
Если, конечно, еще есть такие места, где перебои с подачей электричества являются систематическими и длительными, то в этих населенных пунктах, безусловно, лучше организовывать отопления по схеме естественной циркуляции.
Большинство автономных систем отопления, которые используются для обогрева загородных домов и дач, сегодня оснащаются циркуляционными насосами. Чтобы при установке такой гидравлической машины добиться требуемых результатов, необходимо выполнить предварительный расчет циркуляционного насоса для системы отопления и, основываясь на полученных значениях, выбрать насосное оборудование с соответствующими характеристиками.
Сферы использования циркуляционных насосов
Главная задача циркуляционного насоса состоит в том, чтобы улучшить циркуляцию теплоносителя по элементам отопительной системы. Проблема поступления в радиаторы отопления уже остывшей воды хорошо знакома жильцам верхних этажей многоквартирных домов. Связаны подобные ситуации с тем, что теплоноситель в таких системах перемещается очень медленно и успевает остыть, пока достигнет участков отопительного контура, находящихся на значительном отдалении.
При эксплуатации в загородных домах автономных систем отопления, циркуляция воды в которых осуществляется естественным путем, тоже можно столкнуться с проблемой, когда радиаторы, установленные в самых дальних точках контура, еле нагреваются. Это также является следствием недостаточного давления теплоносителя и его медленного движения по трубопроводу. Избежать подобных ситуаций как в многоквартирных, так и в частных домах позволяет установка циркуляционного насосного оборудования. Принудительно создавая в трубопроводе требуемое давление, такие насосы обеспечивают высокую скорость движения нагретой воды даже к самым отдаленным элементам системы отопления.
Свою эффективность системы отопления с естественной циркуляцией жидкости, переносящей тепловую энергию, проявляют в тех случаях, когда их используют для обогрева домов небольшой площади. Однако, если оснастить такие системы циркуляционным насосом, можно не только повысить эффективность их использования, но и сэкономить на отоплении, снизив количество потребляемого котлом энергоносителя.
По своему конструктивному исполнению циркуляционный насос представляет собой мотор, вал которого передает вращение ротору. На роторе устанавливается колесо с лопатками – крыльчатка. Вращаясь внутри рабочей камеры насоса, крыльчатка выталкивает поступающую в нее нагретую жидкость в нагнетательную магистраль, формируя поток теплоносителя с требуемым давлением. Современные модели циркуляционных насосов могут работать в нескольких режимах, создавая в системах отопления различное давление перемещающегося по ним теплоносителя. Такая опция позволяет быстро прогреть дом при наступлении холодов, запустив насос на максимальную мощность, а затем, когда во всем здании сформируется комфортная температура воздуха, переключить устройство на экономичный режим работы.
Все циркуляционные насосы, используемые для оснащения систем отопления, делятся на две большие категории: устройства с «мокрым» и «сухим» ротором. В насосах первого типа все элементы ротора постоянно находятся в среде теплоносителя, а в устройствах с «сухим» ротором только часть таких элементов контактирует с перекачиваемой средой. Большей мощностью и более высоким КПД отличаются насосы с «сухим» ротором, но они сильно шумят в процессе работы, чего не скажешь об устройствах с «мокрым» ротором, которые издают минимальное количество шума.
Для чего необходимо выполнять расчет
Циркуляционный насос, установленный в системе отопления, должен эффективно решать две основные задачи:
- создавать в трубопроводе такой напор жидкости, который будет в состоянии преодолеть гидравлическое сопротивление в элементах отопительной системы;
- обеспечивать постоянное движение требуемого количества теплоносителя через все элементы отопительной системы.
Чтобы циркуляционный насос был в состоянии справляться с решением вышеперечисленных задач, выбирать такое устройство следует только после того, как будет сделан расчет отопления.
При выполнении такого расчета учитывают два основных параметра:
- общую потребность здания в тепловой энергии;
- суммарное гидравлическое сопротивление всех элементов создаваемой отопительной системы.
Таблица 1. Тепловая мощность для различных помещений
После определения данных параметров уже можно выполнить расчет центробежного насоса и, основываясь на полученных значениях, выбрать циркуляционный насос с соответствующими техническими характеристиками. Подобранный таким образом насос будет не только обеспечивать требуемое давление теплоносителя и его постоянную циркуляцию, но и работать без чрезмерных нагрузок, которые могут стать причиной быстрого выхода устройства из строя.
Как правильно рассчитать производительность насоса
Такой важный параметр циркуляционного насоса, как его производительность, указывает на то, какое количество теплоносителя он может переместить за единицу времени. Расчет производительности циркуляционного насоса, которая обозначается буквой Q, выполняется по следующей формуле:
Q = 0,86R/TF–TR.
Параметры, которые используются в данной формуле, указаны в таблице.
Потребность помещений дома в количестве тепла для их обогрева, которая обозначается буквой R, определяется в зависимости от климатических условий местности, в которой такой дом расположен. Так, для домов, которые эксплуатируются в условиях европейского климата, выбирают следующие значения данного параметра:
- частные дома небольшой и средней площади – 100 кВт на 1 м 2 ;
- многоквартирные дома – 70 кВт на 1 м 2 площади их помещения.
В том случае, если расчет производительности насоса для отопления выполняется для зданий с низкими теплоизоляционными характеристиками, значение тепловой мощности, подставляемое в формулу, следует увеличить. Для производственных помещений, а также помещений, расположенных в зданиях с хорошей теплоизоляцией, значение параметра R принимают равным 30–50 кВт/м 2 .
Как рассчитать гидравлические потери отопительной системы
На выбор циркуляционного насоса по его мощности и создаваемому им напору, как уже говорилось выше, оказывает влияние и такой важный параметр отопительной системы, как гидравлическое сопротивление, которое создают все элементы ее оснащения. Зная гидравлическое сопротивление, создаваемое отдельными элементами отопительной системы, можно рассчитать высоту всасывания насоса и, руководствуясь таким параметром, подобрать модель оборудования по мощности и создаваемому напору. Для расчета высоты всасывания насоса, которая обозначается буквой H, нужна следующая формула:
H = 1,3x(R1L1+R2L2+Z1……..Zn)/10000.
Параметры, используемые в данной формуле, указаны в таблице.
Значения R1 и R2, используемые в данной формуле, следует выбирать по специальной информационной таблице.
Значения гидравлического сопротивления, создаваемого различными устройствами, которые применяются для оснащения систем отопления, обычно указываются в технической документации на них. Если таких данных в паспорте на устройство нет, то можно воспользоваться приблизительными значениями гидравлического сопротивления:
- отопительный котел – 1000–2000 Па;
- сантехнический смеситель – 2000–4000 Па;
- термоклапан – 5000–10000 Па;
- прибор для определения количества тепла – 1000–1500 Па.
Существуют специальные информационные таблицы, по которым можно определить гидравлическое сопротивление практически для любого элемента оснащения отопительных систем.
Зная высоту всасывания, для расчета которой используется вышеуказанная формула, можно оптимально выбрать насосное оборудование по его мощности, а также определить, каким должен быть напор насоса.
Как выбрать циркуляционный насос по количеству скоростей
Обычно современные модели циркуляционных насосов оснащаются регулирующим механизмом, позволяющим изменять скорость их работы. Используя такой механизм, имеющий, как правило, три ступени регулировки, можно настраивать насос по расходу жидкости, подаваемой в систему отопления. Так, при резком похолодании на улице и, соответственно, в доме, насос можно включать на максимальную скорость работы, а при потеплении выбирать другой режим.
Элементом управления, при помощи которого изменяют скорость работы циркуляционного насоса, выступает рычаг на корпусе устройства. Отдельные модели циркуляционных насосов оснащаются системой авторегулирования скорости их работы, которая изменяется в зависимости от температурного режима в помещении.
Приведенная выше методика – это только один пример выполнения расчетов, которые необходимы для того, чтобы выбрать циркуляционный насос для теплого пола или системы отопления. Специалисты, занимающиеся системами отопления, используют различные методики расчета напора насоса (а также производительности и других параметров таких устройств), позволяющие подбирать такое оборудование по его мощности и создаваемому давлению. Во многих случаях собственнику дома, в котором необходимо смонтировать отопительную систему, можно даже не задаваться вопросами о том, как рассчитать мощность насоса и как подобрать насосное оборудование. Многие производители предоставляют услуги квалифицированных специалистов или предлагают воспользоваться онлайн-сервисами по расчету параметров циркуляционного насоса и его выбору для систем отопления или теплого пола.
Выбирая мощность циркуляционного насоса, следует принимать во внимание, что все предварительные расчеты выполняют, исходя из значений максимальных нагрузок, которые такое оборудование может испытывать в процессе эксплуатации.
В реальных условиях эксплуатации такие нагрузки будут ниже, что даст вам возможность сделать выбор насоса, технические характеристики которого несколько ниже рассчитанных. Выбор менее мощного насоса при таком подходе не отразится на эффективности его использования в системе отопления. В том случае, если мощность насоса, который вы выбрали, значительно выше значений, полученных при расчете, это не улучшит работу отопительной системы, но при этом увеличит ваши расходы на оплату электроэнергии.
Помочь сделать выбор циркуляционного насоса из нескольких моделей по их напорно-расходным характеристикам и скорости работы помогает специальный график. При построении такого графика используются реальные значения напора и расхода, необходимые для нормального функционирования системы отопления, а также значения, которые соответствуют конкретным моделям насосного оборудования, работающего на различных скоростях. Чем ближе точки, расположенные на двух графиках, тем больше подходит насос для его использования в системе отопления.
Циркуляционный насос - это небольшое по размеру устройство, главная задача которого заключается в улучшении работы и повышении производительности системы отопления. Он врезается непосредственно в трубопровод, оптимизируя скорость перемещения теплового носителя. Благодаря чему даже дом с большой жилой площадью будет обогреваться достаточно быстро.
Чтобы купить оптимальную модель, предстоит разобраться с тем, как рассчитать насос для отопления и на какие нюансы ориентироваться при выборе. Именно этим вопросам посвящена наша статья – в этом материале мы рассмотрели пример расчета оборудования, уделили внимание принципу работы и основным разновидностям насосов.
Также мы привели рекомендации по выбору, монтажу и безопасной эксплуатации насосного оборудования, снабдив статью наглядными и фото и подходящими видеороликами с расчетом необходимой мощности прибора и советами по его монтажу в отопительный контур.
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 .
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 .
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.
Основные виды насосов для отопления
Все предлагаемое производителями оборудование делится на две большие группы: насосы «мокрого» или «сухого» типа. Каждый вид имеет свои преимущества и недостатки, что обязательно нужно учитывать при выборе.
Оборудование «мокрого» типа
Насосы отопления, называемые «мокрыми», отличаются от своих аналогов тем, что их рабочее колесо и ротор помещен в тепловой носитель. При этом электрический мотор находится в герметичном боксе, куда влага попасть не может.
Этот вариант - это идеальное решение для небольших загородных домов. Такие устройства отличаются своей бесшумностью и не нуждаются в тщательном и частом техническом обслуживании. К тому же они легко ремонтируются, настраиваются и могут применяться при стабильном или слабо изменяющемся уровне расхода воды.
Отличительной чертой современных моделей «мокрых» насосов является простота их эксплуатации. Благодаря наличию «умной» автоматики можно без каких-либо проблем увеличить производительность или переключить уровень обмоток
Что касается недостатков, то указанная выше категория отличается низкой производительностью. Обуславливается этот минус невозможностью обеспечения высокой герметичности гильзы, разделяющей тепловой носитель и статор.
«Сухая» разновидность приборов
Для этой категории устройств характерно отсутствие прямого контакта ротора с, перекачиваемой им нагретой, водой. Вся рабочая часть оборудования отделена от электрического двигателя резиновыми защитными кольцами.
Главная особенность такого отопительного оборудования - большая эффективность. Но из этого преимущества вытекает существенный недостаток в виде высокой шумности. Решается проблема путем установки агрегата в отдельной комнате с хорошей звукоизоляцией.
При выборе стоит учитывать тот факт, что насос «сухого» типа создает завихрения воздуха, поэтому мелкие частицы пыли могут подниматься, что негативно скажется на уплотнительных элементах и, соответственно, герметичности устройства.
Производители решили эту проблему так: при работе оборудования между резиновыми кольцами создается тонкий водяной слой. Он выполняет функцию смазки и предотвращает разрушение уплотнительных деталей.
Приборы, в свою очередь, делятся на три подгруппы:
- вертикальные;
- блочные;
- консольные.
Особенность первой категории заключается в вертикальном расположении электродвигателя. Такое оборудование стоит покупать только в том случае, если планируется перекачка большого объема теплового носителя. Что касается блочных насосов, то они устанавливаются на ровной бетонной поверхности.
Предназначены блочные насосы для использования в промышленных целях, когда требуются большие расходные и напорные характеристики
Консольные устройства характеризуются расположением всасывающего патрубка с наружной стороны улитки, в то время как нагнетательный находится на корпусе с противоположной.
Более подробно об устройстве и принципе работы насосов мы говорили .
На что ориентироваться при выборе насоса?
Подбор насоса для автономного отопления нужно делать исходя из гидравлических характеристик системы обогрева загородного дома. Поэтому перед посещением магазина предстоит подсчитать оптимальное количество тепла, которое потребуется для поддержания в комнатах комфортной для проживания температуры.
Правила и нюансы эксплуатации оборудования
Циркуляционный насос покупается не на год и даже не на два. Поэтому каждый владелец загородного дома должен позаботиться, чтобы оборудование было исправно в течение долгих лет. Добиться надежности и корректности работы устройства можно только в случае правильного и своевременного обслуживания.
В список основных правил эксплуатации насоса отопления необходимо включить следующие аспекты:
- запрещено включать прибор с нулевой подачей;
- убедиться, что оборудование заземлено;
- проконтролировать, чтобы электрический мотор не нагревался выше допустимой нормы;
- проверить соединение в клеммном коробе на наличие/отсутствие повреждений, а все кабели должны быть полностью сухими;
- удостовериться, что во время старта устройства не возникает никакого постороннего шума или вибрации;
- оборудование должно работать с рекомендованным производителем уровнем расхода теплоносителя;
- запрещено запускать циркуляционный насос без воды.
Если оборудование простаивает на протяжении длительного времени, то рекомендуется каждый месяц включать его на 10-30 минут. Такое простое правило поможет избежать окисления и, как результат, блокировки вала.
В случае появления каких-либо сбоев или проблем в работе насоса следует в кратчайшее время вызвать мастера. Это поможет избавиться от множества проблем и незапланированных финансовых трат
Особое внимание необходимо уделить температуре . Она не должна превышать 60-65 градусов Цельсия. Если пренебречь этим правилом, то в трубах и внутри насоса будет появляться осадок, который негативно скажется на работе всей системы отопления.
Часто встречаемые поломки
Наиболее распространенная проблема, из-за которой оборудование, обеспечивающее принудительную перекачку теплоносителя, выходит из строя - это его длительный простой.
Чаще всего система отопления активно используется зимой, а в теплое время года отключается. Но так как вода в ней не отличается чистотой, то со временем в трубах выпадает осадок. Из-за накопления солей жесткости между крыльчаткой и насосом агрегат перестает работать и может выйти из строя.
Решается вышеуказанная проблема достаточно легко. Для этого нужно попытаться самостоятельно запустить оборудование, открутив гайку и вручную повернув вал насоса. Нередко такого действия бывает более чем достаточно.
Если прибор все-таки не запустился, то единственным выходом будет демонтаж ротора и последующая основательная чистка насоса от накопившегося осадка солей.
Выводы и полезное видео по теме
О расчете производительности циркуляционного оборудования повествует видео:
Правильная установка является залогом отличной работы любого прибора. Особенности монтажа насоса для отопления в видеоролике:
Система отопления, где для организации движения теплоносителя используется насос, имеет множество достоинств. Но чтобы безошибочно установить ее, придется потратить немного времени на разбор нюансов и выбор оборудования. Только в таком случае можно сделать свой дом поистине теплым и уютным .
Хотите добавить насос в систему отопления, но сомневаетесь в расчетах? Задайте интересующие вас вопросы в блоке комментариев – наши эксперты постараются вам помочь.
А может вы хотите дополнить наш материал полезными замечаниями? Или предложить другой вариант расчета отопительного насоса? Пишите свои замечания и рекомендации под этой статьей.
