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.
Для того, чтобы смонтировать систему водяного отопления с принудительной циркуляцией, необходимо правильно подобрать и установить в ней циркуляционный насос, который и будет ее обеспечивать. В настоящее время, существует большое разнообразие моделей разных конструкций и с разными характеристиками. Какой же из них и как выбрать? В данной статье мы рассмотрим, как выполнить подбор циркуляционного насоса для системы отопления самостоятельно.
Основные критерии подбора
Для того, чтобы подобрать циркуляционный насос для системы отопления необходимо определить его основные характеристики, которые потребуются во время его эксплуатации: рабочий напор (давление) и расход (подачу), которые он должен обеспечивать. А для того, чтобы их определить, необходимо знать как мощность самой системы отопления, так и ее гидравлическое сопротивление. Оба эти показатели можно рассчитать более точно, с помощью сложных расчетов или упрощенно, с помощью расчета, который может сделать практически каждый. Его мы и рассмотрим.
Мощность системы отопления и требуемая подача
Как мы уже говорили, выполняя подбор циркуляционного насоса для системы отопления, в первую очередь, требуется определить ее тепловую мощность. Она должна соответствовать количеству теплоты, необходимому для отопления здания, которое, в свою очередь, определяется его площадью и уровнем теплоизоляции наружных конструкций (стен, пола, потолка, окон, дверей). Чтобы рассчитать этот показатель точно, необходимо учитывать их толщину, материал, конструкцию и другие факторы.
Для того, чтобы упростить расчет, можно взять средний показатель 100-150 Вт тепловой энергии на каждый 1 м 2 помещения, с высотой потолка до 3 м. Если здание утеплено достаточно хорошо можно брать меньшее значение. Так, например, для хорошо утепленного дома площадью 100 м 2 потребуется отопление тепловой мощностью 10 кВт. Если циркуляционный насос будет устанавливаться в уже существующую систему с естественной циркуляцией, то ее мощность можно узнать из технической характеристики котла, который установлен.
Теперь, зная необходимую мощность отопления, можно определить требуемую производительность (подачу) циркуляционного насоса по одной из следующих формул:
П = Q/(1,16 х ΔT), (кг/ч)
- Q – тепловая мощность системы отопления (Вт);
- ΔT – разница температур подающей и обратной трубы (для двухтрубных систем обычно принимается в пределах 20°С, а для теплого пола – около 5°С);
- 1,16 – коэффициент удельной теплоемкости воды, Вт ×ч /кг ×°С (для теплоносителей других типов этот показатель будет несколько другим и его можно узнать из справочной литературы или в интернете).
Еще одна формула, по которой можно вычислить требуемую производительность:
П = 3,6 х Q/(c × ΔT), (кг/ч)
где: с – удельная теплоемкость теплоносителя (для воды составляет 4,2 кДж/кг×°С ).
Например, для рассмотренной выше мощности тепловой энергии 10 кВт и двухтрубной системы водяного отопления по первой формуле получим:
П = 10000/(1,16×20) = 431 кг/ч или 0,43 м 3 /ч (для теплоносителя-воды 1кг=1л).
Гидравлическое сопротивление и требуемый напор
Для того, чтобы сделать подбор насоса для системы отопления по этому параметру необходимо вычислить гидравлическое сопротивление, которое ему необходимо будет преодолеть для обеспечения нормальной циркуляции теплоносителя (воды). Для расчета можно использовать следующую формулу:
J = (F+R× L)/p× g (м)
- L – длина системы до самого отдаленного радиатора (м);
- R – гидравлическое сопротивление прямого участка трубы (Па/м);
- p – плотность теплоносителя (для воды – 1000 кг/м 3);
- F – сопротивление соединительной и запорной арматуры (Па);
- g – 9,8 м/с2 (ускорение свободного падения).
Для точного расчета значения R
и F
можно найти в справочной литературе. Для упрощенного же можно принять усредненные данные, полученные экспериментальным путем:
R
— в пределах 100-150 Па/м;
F
– в зависимости от вида:
- в каждом соединительном фитинге теряется дополнительно около 30% к потерям в прямой трубе на этом участке;
- в трехходовом смесителе или подобных устройствах – дополнительно до 20%;
- в терморегуляторах – до 70% от потерь в прямой трубе.
Кроме вышеприведенной, можно использовать другую формулу, предложенную специалистами известной германской фирмы Wilo:
J = R ×L × k, м
где: k – коэффициент учитывающий сопротивление в запорной и регулирующей арматуре и который имеет следующие значения:
- 1,3 – для простых систем без сложной арматуры;
- 2,2 – с регулирующей арматурой;
- 2,6 – для более сложных.
Если один насос будет обеспечивать циркуляцию в системе отопления с несколькими контурами (ветвями), то для его подбора необходимо учитывать суммарное их сопротивление. Если же планируется на каждый контур устанавливать отдельный насос, то каждую такую ветвь магистрали необходимо рассчитывать отдельно, как по тепловой мощности, так и по гидравлическому сопротивлению. При этом этажность здания, при расчете напора, не играет большой роли. Так как в замкнутой системе столбы жидкости подающей и обратной магистрали уравновешиваются.
Как выбрать циркуляционный насос по полученным данным
Вычислив и зная теперь основные требуемые параметры характеристики циркуляционного насоса можно легко подобрать требуемый вариант, используя графики характеристик, которые есть в инструкции по эксплуатации или паспорте любой модели. Как правило, такие графики имеют две оси: напора (давления) и расхода (подачи).
Рис. 1 Пример графика характеристики циркуляционного насоса
На имеющейся график мы можем нанести полученные ранее результаты, откладывая их значения по соответствующих осях, и на их пересечении получить рабочую точку, которая должна находиться немного ниже линии В графика, отображающего характеристики данного насоса (оптимальный вариант — А2 ). Если точка находится выше (А3 )– такой насос не подходит, он не сможет обеспечивать необходимую циркуляцию. Если рабочая точка будет находиться значительно ниже графика (А1 ), это тоже не очень хорошо, так как циркуляцию он будет обеспечивать, но имея слишком большой запас, будет потреблять больше электроэнергии, да и стоимость его также будет выше, чем насоса с более скромными характеристиками.
Рис. 2 Подбор насоса по графику его характеристик
Если модель имеет не одну, а 2 или 3 скорости, то и линий на графике характеристик будет, соответственно, 2 или 3. В этом случае, необходимо подбор насоса для системы отопления осуществлять по графику той скорости, на которой предполагается его эксплуатировать.
Другие факторы, влияющие на выбор
На подбор циркуляционного насоса для системы отопления, кроме рассмотренных выше, основных его параметров характеристики влияют и другие факторы, такие как: надежность, качество изготовления, температурный режим эксплуатации, стоимость, способ соединения и др.
Качество изготовления, надежность и долговечность, как правило, напрямую связаны со стоимостью. Производители, которые предлагают надежные и качественные модели, например: «Grundfos» (Дания), «Wilo» (Германия), «DAB», «Lowara», «Ebara» и «Pedrollo» (Италия), соответственно и оценивают свою продукцию.
Циркуляционный насос wilo в системе отопления
Отечественные или китайские модели стоят дешевле, но и гарантия их качества, соответственно, ниже. Здесь уже выбор каждый должен сделать сам, выбрать качественное изделие за более высокую цену или купить более дешевый циркуляционный насос, с сознанием того, что возможно его в скором времени придется менять.
Если есть желание сэкономить, то можно также приобрести б/у «Grundfos» или «Wilo», часто они могут нормально работать дольше новых китайских, но приобретать их лучше у знакомых проверенных специалистов, которые дают определенную гарантию.
Кроме этого, при выборе необходимо обратить внимание на тип и диаметр соединения насоса с трубами системы. Некоторые модели комплектуются соединительными элементами типа «американок», а к некоторым придется подбирать самостоятельно.
Еще один параметр, на который необходимо обратить внимание – температурный режим эксплуатации циркуляционного насоса, который должен быть в паспорте. Особенно это важно, если он будет устанавливаться на подающей трубе в системе с твердотопливным котлом. В этом случае, максимально допустимая температура должна быть не менее 110°С. Если же, насос будет устанавливаться на «обратке», то это не столь важно, так как температура на входе котла редко превышает 80°С.
Для повышения качества отопления необходимо установить циркуляционный насос. Модель, правильно подобранная по основным параметрам, в несколько раз ускорит движение горячей воды по контуру. Это даст более равномерный и качественный обогрев и одновременно поможет снизить расход ресурсов. Результат – хорошая работа отопительной системы и минимальная оплата. Как рассчитать мощность циркуляционного насоса для отопления, чтобы улучшить обогрев дома и оптимизировать расходы на оплату?
Циркуляционный насос в системе отопления
Что нужно знать для расчета мощности циркуляционного насоса
- создание напора воды, достаточного для преодоления гидравлического сопротивления узлов системы;
- перекачивание по контуру такого объема горячей воды, который обеспечит эффективный прогрев всех помещений здания.
Для полноценного расчета мощности циркуляционного насоса отопления необходимо определить следующие параметры:
- Расход насоса (его еще называют производительностью или подачей). Это показатель объема воды, который устройство способно перекачать за 1 час. Расход измеряют в м.куб./ч.
- Напор. Этот показатель определяет гидравлическое сопротивление, которое преодолевает насос и измеряется в метрах.
Желательно, чтобы расчетами занимался опытный инженер. Если нет возможности обратиться к специалисту, можно выяснить нужные показатели с помощью формул и таблиц. Определив напор и расход насоса, вычисляют нужную производительность и подбирают подходящую модель по каталогу. Если купить прибор с регулируемой производительностью, то задача еще облегчается. В этом случае небольшие ошибки в расчетах не будут принципиально важны.
Как выяснить показатель расхода насоса
Формула расчета выглядит так: Q=0,86R/TF-TR
Q – расход насоса в м.куб./ч;
R – тепловая мощность в кВт;
TF – температура теплоносителя в градусах Цельсия на входе в систему,
TR – на выходе.
Схема расположения циркуляционного насоса отопления в системе
Три варианта расчета тепловой мощности
С определением показателя тепловой мощности (R) могут возникнуть трудности, поэтому лучше ориентироваться на общепринятые нормативы.
Вариант 1 . В европейских странах принято учитывать такие показатели:
- 100 Вт/м.кв. – для частных домов небольшой площади;
- 70 Вт/м.кв. – для многоэтажек;
- 30-50 Вт/м.кв. – для производственных и хорошо утепленных жилых помещений.
Вариант 2 . Европейские нормы хорошо подходят для регионов с мягким климатом. Однако в северных районах, где бывают сильные морозы, лучше ориентироваться на нормы СНиП 2.04.07-86 «Тепловые сети», в которых учтена наружная температура до -30 градусов Цельсия:
- 173-177 Вт/м.кв. – для небольших зданий, этажность которых не превышает двух;
- 97-101 Вт/м.кв. – для домов от 3-4 этажей.
Вариант 3 . Ниже предложена таблица, по которой можно самостоятельно определить необходимую тепловую мощность с учетом назначения, степени износа и теплоизоляции здания.
Таблица: как определить нужную тепловую мощность
Формула и таблицы расчета гидравлического сопротивления
В трубах, запорной арматуре и любых других узлах системы отопления возникает вязкое трение, которое приводит к потерям удельной энергии. Это свойство систем называют гидравлическим сопротивлением. Различают трение по длине (в трубах) и местные гидравлические потери, связанные с наличием клапанов, поворотов, участков, где изменяется диаметр труб и т.п. Показатель гидравлического сопротивления обозначают латинской буквой «H» и измеряют в Па (паскалях).
Формула расчета: H=1,3*(R1L1+R2L2+Z1+Z2+….+ZN)/10000
R1, R2 обозначают потери давления (1 – на подаче, 2 – на обратке) в Па/м;
L1, L2 – длина трубопровода (1 – подающего, 2 – обратного) в м;
Z1, Z2, ZN – гидравлическое сопротивление узлов системы в Па.
Чтобы облегчить расчеты потерь давления (R), можно воспользоваться специальной таблицей, где учтены возможные диаметры труб и приведены дополнительные сведения.
Усредненные данные по элементам системы
Гидравлическое сопротивление каждого элемента системы отопления приведено в технической документации. В идеале следует воспользоваться характеристиками, указанными производителями. При отсутствии паспортов изделий можно ориентироваться на примерные данные:
- котлы – 1-5 кПа;
- радиаторы – 0.5 кПа;
- вентили – 5-10 кПа;
- смесители – 2-4 кПа;
- тепломеры – 15-20 кПа;
- обратные клапаны– 5-10 кПа;
- регулирующие клапаны – 10-20 кПа.
Сведения о гидравлическом сопротивлении труб из различных материалов можно вычислить по таблице ниже.
Как рассчитать циркуляционный насос отопления от мощности котла
Зачастую случается так, что котел приобретен заранее, а остальные элементы системы подбирают позже, ориентируясь на показатели мощности отопительного прибора, заявленные производителем. Нередко циркуляционный насос покупают для модернизации систем отопления с естественной циркуляцией, чтобы обеспечить возможность ускорения движения теплоносителя.
Если известна мощность котла, используют формулу: Q=N/(t2-t1)
Q – расход насоса в м.куб./ч;
N – мощность котла в Вт;
t2 – температура воды в градусах Цельсия на выходе из котла (входе в систему);
t1 – на обратке.
График соотношения напорной и расходной характеристик. Чем ближе на графике точки А и В, тем лучше насос подходит для системы
Видео: подбор циркуляционного насоса отопления
Выяснив расход и напор циркуляционного насоса, можно найти подходящую по параметрам модель. При этом следует читать техническую документацию к приборам и обращать внимание на маркировку. Обычно на корпусе насоса указан диаметр патрубков, к которым их можно присоединить (первая цифра маркировки), и высота подъема жидкости в дециметрах (вторая цифра). Зная нужные характеристики, легко определиться. А качественная трехскоростная модель обеспечит комфортную температуру в доме при любой погоде, даже если расчеты были не идеальны.
Устаревшие системы обогрева жилища, в которых передвижение воды по трубам было организовано самотёком, остаются в прошлом из-за низкого КПД. Появление новых материалов положило начало производству композитных труб. Это привело к тому, что многие хозяева стремятся выбрать циркуляционный насос для отопления в частном доме, показывающий наилучшие результаты по сравнению с естественным обращением.
- корпус из металла или сплава, не подверженный коррозии;
- электродвигатель;
- крыльчатка, представляющая собой колесо с лопастями.
- большая производительность;
- простота ремонта;
- долгий срок службы;
- КПД - до 80%;
- можно устанавливать в любой плоскости;
- надёжность;
- не выходит из строя при отсутствии теплоносителя;
- низкая цена.
- равномерное и быстрое прогревание помещений;
- не завоздушивается трасса;
- существует возможность смонтировать термостат и полотенцесушитель;
- использование труб меньшего диаметра.
- P - необходимое количество тепла;
- S - размер помещения.
Показать всё
Конструкция и принцип действия
С ростом габаритов жилых помещений создать комплекс, позволяющий повысить температуру, становится всё сложнее. Как правило, это многоконтурные схемы, требующие точного расчёта и проектирования. Эффективность решения зависит также и от диаметра труб, которые при обычном передвижении в них воды имеют большой размер. Поэтому для обеспечения постоянного хода теплоносителя монтируются специальные помпы разных видов, что повышает производительность в несколько раз. Основные части подобного устройства следующие:
После включения питания ротор мотора начинает вращение, которое передаётся на лопатки нагнетателя. В таком случае в рабочей камере возникает разрежение, поступающее во входную магистраль. За счёт этого совершается всасывание жидкости. На неё оказывает воздействие центробежная сила, которая создаётся во время кручения. Давление растёт, и вода выталкивается с некоторым напором в отопительные трубы через нагнетательный коллектор. Циркуляция в контуре и преодоление силы трения внутри магистрали становятся возможными благодаря напору струи теплоносителя.
Если правильно подобрать насос для системы отопления, прогрев помещений происходит быстро. Поддерживать благоприятную температуру можно с помощью регулировки скорости вращения аппарата. Кроме того, экономятся ресурсы, с воздействием которых повышаются градусы жидкости.
На практике установлено, что реально сберечь до четверти объёма потребляемого газа. Это возможно за счёт высокой скорости прохождения по трассе воды, которая возвращается в котёл ещё неостывшей. Для повторного её подогрева требуется меньше энергии.
11Как подобрать насос для системы отопления
Назначение и виды
Основной задачей подобного оборудования является обеспечение максимальной скорости передвижения теплоносителя в контуре. Проектная мощность в системах с принудительным круговоротом достигается только при этом условии. Побочным эффектом становится небольшое повышение давления в контуре, что не является основной задачей устройства.
Можно выбрать агрегат одного из двух видов. Конструктивное исполнение у них разное, но комплекс поставленных задач одинаков. Чтобы не ошибиться в выборе того, какой циркуляционный насос поставить на отопление, нужно изучить плюсы и минусы каждого из них.
Название связано с конструктивными особенностями аппарата. В рабочем состоянии в воду погружается только крыльчатка. Ротор герметично изолирован в корпусе посредством нескольких уплотнительных сальников. Подобные насосы характеризуются такими положительными чертами:
Однако привлекательность таких помп снижается высоким уровнем шума и необходимостью в регулярном обслуживании, заключающемся в смазке вращающихся механизмов и замене уплотнителей. Исходя из этих характеристик становится понятно, что для отопления частного дома такая техника не станет оптимальной. Образец подобной конструкции будет хорош в централизованных сетях.
Как выбрать циркуляционный насос
По названию понятно, что при таком способе исполнения в воде находятся и ротор, и лопастное колесо. Электроприводная часть размещается в непроницаемом металлическом кожухе. Для насоса конструкции характерны следующие преимущества:
Из недостатков можно выделить наличие постоянного теплоносителя, малый КПД (не более 50%) и исключительно горизонтальное расположение.
Для монтажа в частном доме следует подобрать циркуляционный насос для отопления именно в подобном исполнении. Если подвести итог, то применение аналогичных установок даёт такие преимущества:
Выбор параметров
Прежде чем приобрести необходимое оборудование, нужно знать свойства, которыми должна обладать подходящая модель. Это позволит обеспечить тепло дома в самую морозную погоду, а также не потратить лишние средства на приобретение устройства с ненужными характеристиками.
Как подобрать циркуляционный насос
Этот показатель является определяющим в выборе насоса. Под ним подразумевается объём, который способна перекачать помпа за определённый промежуток времени. Единицей измерения принято считать л/мин, л/час или м³ /час. Для циркуляционного агрегата будет верна формула Q = P / (1,163 * (Tf - Tr)) , где:
Есть ещё одна формула, Q = 3,6 * P/(С * (Tf - Tr)) , в которой C характеризует теплоёмкость воды, равной 4,2 кДж/кг*С. Можно вычислить потребление тепла в зависимости от обогреваемой площади, используя формулу Р = S * 173 , где:
Профессионалы советуют приобретать отопительный циркуляционный насос на 10-15% мощнее, чем расчётный показатель. Это позволит избежать непредвиденных обстоятельств в случае наступления аномальных холодов.
С помощью этого показателя определяется высота, на которую насос может поднять воду. Измеряется в метрах ртутного столба. Напор тоже является немаловажной характеристика для отопительного оборудования. Рассчитывая его, нужно произвести учёт потерь, которые возникают во время прохождения теплоносителем ответвлений, поворотов, сужений и расширений отопительной магистрали. Берётся в расчёт также число запорных элементов и фитингов, которые на неё установлены. Данные по различным видам падения давления в системе можно найти в справочных таблицах.
Вычислять напор циркуляционного оборудования следует по формуле H = R x L x ZF / 10000 , в которой:
РАСЧЁТ НАПОРА И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО НАСОСА
Дополнительные функции
Одним из самых необходимых устройств для включения и отключения насоса в автоматическом режиме является терморегулятор. Его работа обеспечивает рациональное и эффективное использование оборудования системы отопления. Подобные приспособления запускают обогрев при понижении температуры в помещении до установленной отметки и отключают по достижении комфортных условий. Настройка разницы показателей возможна в рамках 2-10 °C.
У некоторых моделей оборудования в контроллерах имеется функция «Антистоп», позволяющая избежать застоя ротора в периоды длительной остановки, например, летом. Кроме этого, возможно включение циркуляции теплоносителя по достижении температуры +5 °C. Называется такая опция «Антизамерзание».
При монтаже устройств автоматики следует учитывать длину кабелей, с помощью которых подключаются датчики. Температурное реле устанавливается на трубу и обрабатывается термопастой, улучшающей теплоотдачу. Тем самым обеспечивается точность срабатывания контроллеров.
Место монтажа
Место установки выбирается в каждом случае индивидуально в зависимости от типа системы отопления и количества контуров в ней. Если это одна или две трубы, то насос размещают сразу за расширительным баком и предусматривают байпас. Он ставится на обратной магистрали перед котлом.
Если хозяин выбрал систему с разводкой внизу, то появляется возможность поэтапного увеличения числа батарей и установки дополнительного оборудования для принудительной циркуляции. Такая система характерна для монтажа контура в многоэтажных домах. Для верхнего расположения разводки установка насоса необязательна. Такой способ предназначается для естественной циркуляции теплоносителя. В этом случае подающий коллектор размещается максимально высоко над отопительными радиаторами, о обратка - внизу. Тогда циркуляционное устройство можно подсоединить в произвольной точке после расширителя.
При оборудовании малоэтажного строения тёплым полом устанавливается повышающее давление оборудование для каждой системы отдельно. Исключение составляют наборы, укомплектованные двумя электрическими двигателями. Особое внимание нужно обратить на направление вращения, которое обозначено стрелками на корпусе насоса.
Циркуляционный насос для отопления
Модели циркулярных помп
Стоимость аппаратуры определяется ее основными характеристиками, страной происхождения и брендом. Самые дешёвые и не очень надёжные модели производятся в Китае. Для того чтобы обеспечить безотказную работу в течение долгого срока, лучше обратить внимание на технику известных фирм, проверенную временем и рекомендованную большинством покупателей. Можно приобрести такие насосы:
Современную автономную систему отопления невозможно представить без хорошего циркуляционного насоса. С помощью этого полезного устройства можно в несколько раз повысить качество обогрева жилища и эффективность работы отопительного оборудования. Чтобы выбрать из многочисленных предложений производителей модель, которая подходит конкретной системе, следует выполнить правильный расчет насоса для отопления, а также учесть ряд важных практических нюансов.
Для чего нужен насос в системе отопления?
Большинству жителей верхних этажей в многоквартирных домах хорошо знакомо такое явление как холодные батареи. Это результат отсутствия в системе давления, необходимого для ее нормальной работы. Теплоноситель перемещается по трубам медленно и остывает уже на нижних этажах. С такой же ситуацией могут столкнуться и владельцы частного дома: в самой дальней точке отопительной системы трубы и слишком холодные. Эффективно решить проблему поможет циркуляционный насос. Обратите внимание, что теплоносителя могут быть вполне эффективны в небольших частных домах, но даже в этом случае имеет смысл подумать , поскольку при правильной настройке системы это позволит снизить общие расходы на отопление.
Упрощенно такой насос представляет собой мотор с ротором, который погружен в теплоноситель. Ротор вращается, заставляя воду или другую нагретую жидкость перемещаться по системе с заданной скоростью, создавая необходимое давление. Насос может работать в различных режимах. Например, установив устройство на максимум, можно быстро прогреть остывший в отсутствие хозяев дом. Затем восстанавливают настройки, которые позволяют получить наибольшее количество тепла при минимальных расходах. Различают модели циркуляционных насосов с «сухим» и «мокрым» ротором. В первом случае ротор насоса погружен в жидкость только частично, а во втором случае - полностью. Насосы с «мокрым» ротором издают при работе меньше шума.
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.
С помощью этой таблицы можно более точно рассчитать потребность в тепловой энергии для помещений различного назначения и с различным уровнем теплоизоляции
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:
В этой таблице представлены дополнительные данные для более точного расчета гидравлического сопротивления, возникающего в отопительной системе частного дома
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:
Если техническая документация по каким-то причинам утрачена, можно рассчитать гидравлическое сопротивление отдельных элементов отопительной системы с помощью данных, приведенных в этой таблице
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.
С помощью этого графика можно подобрать подходящую модель циркуляционного насоса для отопления по показателям, рассчитанным для системы конкретного частного дома
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. Подробнее про установку читайте .
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.
