Циркуляционные насосы для систем отопления дома: расчет, подбор, схема

Критерии выбора

При покупке также следует учитывать следующие параметры прибора:

Пропускная способность (диаметр прохода). Как правило, в частном домостроении используются трубы ДУ 25 или 32 мм. Трубопроводы с диаметром 40 мм и больше встречаются редко.
Рабочая температура. Указывается в паспорте насоса и должна соответствовать температуре жидкости в системе отопления (максимальное значение до +110-120°С). Качественные приборы способны работать при 110-120 градусах.
Тип циркуляционного насоса. С «сухим» или «мокрым» ротором оборудование подбирается в зависимости от протяженности трубопровода. Для небольших по площади частных домов достаточно установить второй тип устройства.
Тип соединения. В частных домах чаще всего устанавливаются приборы с резьбовым соединением, для промышленных систем подбираются электронасосы с фланцевым соединением.
Монтажная длина. Подбирается в зависимости от места и особенностей установки прибора.
Шум агрегата. В жилом доме для комфортного проживания важен минимальный уровень шумов. Допустимым считается показатель до 45 дБ.
Материал корпуса. На степень износостойкости прибора влияет также и материал. Циркуляционные насосы, выполненные из нержавеющей стали (используются для ГВС так как выдерживают большие скачки температур), устойчивы к образованию коррозии и уступают по прочности только чугунным аналогам.

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 здесь .

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.

Типы насосов циркуляции

Промышленность выпускает очень много разновидностей насосов для системы топления. Все их не перечислить, да и не нужно этого делать. Остановимся на двух основных типах — насосах с мокрым ротором и сухим.

Параметры системы отопления

Но сначала нужно разобраться в некоторых характеристиках, которые определяют выбор того или иного насоса:

Площадь помещений, которые необходимо отапливать.
Уровень температуры в здании — он может отличаться в зависимости от его назначения. Например, в жилом доме, в учреждениях медицинского, школьного и дошкольного профиля температура всегда должна быть выше, нежели в производственных помещениях.
Температура теплоносителя на входе и выходе отопительной системы.
Тип отопительного котла, его оснащенность различными функциональными устройствами и автоматическими системами контроля и блокировки.
Напор теплоносителя — его давление в трубах и радиаторах.
Этажность здания.
Тип теплоносителя.

https://youtube.com/watch?v=HwMBi-VCoM8

Есть отопительные котлы старого образца, в которых нет насоса, и циркуляция теплоносителя происходит под действием силы тяжести. Она определяется небольшим уклоном труб и разностью в плотности холодной и горячей воды. Поскольку горячая вода легче холодной, она по законам физики поднимается вверх, переходя самотеком в трубы и радиаторы. Отдав тепло через поверхность данных приборов, остывшая вода возвращается в котел отопления для последующего нагрева. При этом на выходе котла температура жидкости всегда выше, чем на входе — разность температур также способствует движению воды.

При желании хозяина сделать систему отопления более эффективной, ему придется вваривать циркуляционный насос в трубопровод перед отопительным устройством. Это дорого, да и качество такого монтажа не дает 100% гарантии, что система будет работать успешно.

В современных устройствах отопления насосы уже входят в их состав, и в этом явное преимущество отопительных котлов с принудительной циркуляцией. Однако старых изделий эксплуатируется еще достаточное количество. Поэтому подбор циркуляционного насоса для системы отопления является насущной задачей многих владельцев частных домов.

Насос с мокрым ротором

Насос Grundfos

Название говорит само за себя — ротор двигателя с крыльчаткой расположены в воде или другом виде теплоносителя, который смазывает и охлаждает от перегрева конструкцию устройства. Ротор находится в отдельном корпусе, который изготовлен из металлов, не подверженных коррозии — нержавеющей стали, бронзы или латуни.

Преимущества данного изделия:

Небольшой шум при работе.
Не требуется частое обслуживание и ремонт.
Низкая цена.

Недостаток — низкий уровень КПД. Поэтому подобные устройства предназначены для систем отопления в домах с небольшой площадью. Здесь не требуется значительная мощность насоса, и применяется небольшой объем теплоносителя.

Сухой насос циркуляции

В этом изделии ротор отделен от жидкости небольшими уплотнительными частями, а крыльчатка участвует непосредственно в движении теплоносителя.

Достоинства:

возможность создания мощных насосов, способных продвигать большое количество воды
высокий коэффициент полезного действия

Недостатки:

частое обслуживание, так как быстро изнашиваются уплотнительные соединения, поэтому требуется их смазка
громкий шум в период эксплуатации требует отдельного помещения для такого насоса

Сухие насосы чаще всего применяют в многоэтажных зданиях с площадью более 300 квадратных метров.

Дополнительные функции циркуляционных насосов

Если вы не можете между несколькими моделями циркуляционных насосов, помимо ключевых параметров поиска можно еще ориентироваться на дополнительные функции. В современных моделях предусмотрено изобилие возможностей, которые помогут вам выделить наиболее удобное и выгодное оборудование.

К дополнительным возможностям, которые влияют на особенности эксплуатации, относятся:

автоматика. Работа циркуляционного насоса в автоматическом режиме – это возможность запуска устройства по заданным параметрам. Вы можете зафиксировать скорость потока жидкости, запуск агрегата в определенное время. Удобно включать агрегат до прихода с работы. При желании вы можете активировать автоматическое выключение при выходе из дома и любые другие временные установки.

При выборе автоматического насоса важно учитывать характеристики всей системы отопления – предусмотрена ли она к работе с автоматикой. Такой режим работы сводит к минимуму контакт владельца с насосом

Хорошей автоматикой ценятся модели насосов от производителя Grundfod. Бренд выпускает качественную автоматику для выполнения ряда поставленных задач;

отображение параметров на дисплее. На насосах, оборудованных специальным дисплеем, можно получить всю информацию о работе насосного оборудования. Там отображаются ошибки, напор, производительность, мощность. Такие модели стоят на порядок дороже простых аналогов, но также востребованы на российском рынке

Если вам важно контролировать состояние и работу насоса в силу условий эксплуатации, обязательно остановите свой выбор именно на такой современной модели;
циркуляционные насосы со спаренной конструкцией. Этот вариант актуален для отопительной системы с примесями в перекачиваемых жидкостях

Такой вариант отличается грамотной системой конфигурации – предусмотрено наличие двух параллельно подключенных рабочих колес. Даже если в жидкости есть примеси или попадают сторонние частицы, одно из колес может выйти из строя. Однако второй рабочий механизм продолжает работать. Такой вариант для частных домов подходит в тех случаях, если отопительная система проходит через придомовые постройки. Например, вы намерены обогревать сараи с животными. Циркуляционные насосы со спаренной конструкцией относительно дорогие, поэтому их покупают только по аргументированному требованию.

Что это такое?

Система отопления представляет собой замкнутый контур, основой которого является нагревательный котел. Он подключается в разрыв отопительного контура. Из котла выходит нагретый теплоноситель (прямая линия), проходит по кругу, отдавая тепловую энергию, и возвращается обратно в котел (обратная линия или обратка). Скорость движения воды в системе определяет эффективность ее работы и расход топлива на нагрев. Чем активнее движется теплоноситель, тем меньше он остывает. Это дает возможность снизить подачу топлива.

Если скорость перемещения низка, в систему устанавливают циркуляционный насос. Он создает напор, толкающий воду в необходимом направлении с заданными параметрами. Циркуляция жидкости стабилизируется, становится равномерной и регулируемой. Необходимо учесть, что большинство современных отопительных котлов оснащено собственными циркуляционными насосами. Однако, их мощности часто недостаточно, особенно при сложной, разветвленной конфигурации радиаторного контура. Многие пользователи от одного нагревателя питают не только радиаторную систему, но и теплый пол, что также создает заметное сопротивление и требует дополнительных мощностей.

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

Обвязка

Есть два типа систем отопления — с принудительной и естественной циркуляцией. Системы с принудительной циркуляцией работать без насоса не могут, с естественной — работают, но в таком режиме имеют более низкую теплоотдачу. Тем не менее, меньшее количество тепла, это все-таки намного лучше, чем его полное отсутствие, потому в местностях, где электричество отключают часто, проектируют систему как гидравлическую (с естественной циркуляцией), а затем в нее врезают насос. Это дает высокую эффективность и надежность отопления. Понятное дело, что установка циркуляционного насоса в этих системах имеет отличия.

Принудительная циркуляция

Так как система отопления с принудительной циркуляцией без насоса неработоспособна, его устанавливают прямо в разрыв подающей или обратной трубы (по вашему выбору).

Большинство проблем с циркуляционным насосом возникают из-за наличия в теплоносителе механических примесей (песка, других абразивных частиц). Они способны заклинить крыльчатку и остановить мотор. Потому перед агрегатом обязательно ставят сетчатый фильтр-грязевик.

Также желательно с двух сторон установка шаровых кранов. Они дадут возможность заменить или отремонтировать устройство без слива теплоносителя из системы. Перекрываете краны, снимаете агрегат. Сливается только та часть воды, которая была непосредственно в этом куске системы.

Естественная циркуляция

Обвязка циркуляционного насоса в гравитационных системах имеет одно существенное отличие — необходим байпас. Это перемычка, которая делает систему работоспособной при неработающем насосе. На байпасе ставят один шаровый отсечной кран, который закрыт, все время, пока работает перекачка. В таком режиме система работает как принудительная.

Когда пропадает электричество или агрегат выходит из строя, кран на перемычке открывают, кран, ведущий на насос, перекрывают, система работает как гравитационная.

Особенности монтажа

Есть один важный момент, без которого установка циркуляционного насоса будет требовать переделки: требуется разворачивать ротор так, чтобы он был направлен горизонтально. Второй момент — направление потока. На корпусе есть стрелка, указывающая в какую сторону должен течь теплоноситель. Вот так и разворачивайте агрегат, чтобы направление движения теплоносителя было «по стрелке».

Сам насос может быть установлен как горизонтально, так и вертикально, только при подборе модели смотрите, чтобы он мог работать в обоих положениях. И еще один момент: при вертикальном расположении мощность (создаваемый напор) падает примерно на 30%. Это надо учитывать при выборе модели.

Производители и цены

Отопление является основной системой частного дома, в отличие от водопровода и канализации, его остановка может нанести существенный финансовый ущерб при поломках в зимнее время и размораживании. Даже если хозяева присутствуют в доме и циркулярник вышел из строя, придется срочно покупать новый прибор, а это не всегда возможно в глухих сельских районах. Также качественное насосное оборудование для отопления повышает комфортность проживания и экономит энергоресурсы — поэтому лучше выбирать модели от известных производителей, избегая описанных выше китайских подделок.

Wilo — известный немецкий производитель, поставляет на рынок широкую линейку бытовых циркулярников серии RS, Stratos, Smart, Top, все модификации имеют следующие особенности:

Выпускаются в соответствии с европейской директивой по энергосбережению EnEV для отопительных контуров с тепловой мощностью более 25 кВт, согласно которой допускается только автоматическое регулирование работы насосного оборудования и наличие не менее 3 ступеней регулировки потребляемой электроэнергии.
Рассчитаны на европейское напряжение переменного тока в 230/400 В с допустимыми отклонениями 10%.
Корпуса в основном сделаны из чугуна.
Мощность агрегатов в зависимости от напорных и объемных характеристик лежит в диапазоне от 40 до 200 вт., выбранный ранее электронасос для однодюймовой трубы Wilo — Star RS 256 имеет мощность 99 Вт.
Стоимость циркулярных электронасосов Wilo колеблется в пределах от 50 до 100 у.е.

Рис. 14. Подбор циркуляционного насоса для системы отопления из популярных марок Grundfos, Wilo, DAB

Grundfos — всемирно известный датский производитель насосного оборудования, на рынке представлены модели UP, UPS, UPSD, Solar и их более современные аналоги Alpha2, имеющие следующие особенности:

Корпуса изготавливают из чугуна, латуни и нержавеющей стали (маркируются литерой N).
Модели UPS оснащены 3-мя скоростями вращения вала, в Alpha2 частота регулируется автоматически.
Представлен широкий спектр мощных моделей с объемом подачи до 15 м./ куб. и напором до 15 м.
Стоимость электронасосов Grundfos составляет 70 — 100 у.е., цена мощных приборов может доходить до 500 у.е.

Если сравнивать мощность агрегатов Wilo и Grundfos, то аналогичный ранее рассмотренному прибору Star RS 256 от Wilo, Grundfos UPS 25-60 180 потребляет в полтора раза меньше электроэнергии — его мощность составляет 60 Вт. К тому же Grundfos имеет максимальный объем подачи в 4,35 м.куб./ч. против 3,5 м.куб./ч. у Wilo.

DAB — известный итальянский производитель, поставляет на рынок бытовые циркулярные насосы серии A и VA, их отличительные особенности:

Наличие 3-х скоростей вращения у однофазных моделей и встроенная защита от перегрузки.
Рабочая температура теплоносителя от -10 до +110 С.
Для бытового использования наиболее подходит линейка VA, максимальная производительность который составляет 3,5 м.куб. ч. и максимальный напор 6,5 м. (у серии A соответствующие максимальные показатели 16 м.куб.ч. и 11 м.).

Выбор моделей DAB является оптимальным вариантом по соотношению цены и качества, циркулярник DAB VA 35/180 с максимальными производительностью 3 м. куб./ч. и напором 4,3 м. стоит около 60 у.е. — это на 40 у.е. дешевле Grundfos и Wilo.

Рис. 15 Параметры DAB

Устройство циркуляционного насоса для отопления

Устройство циркуляционного насоса — реализация стандартной схемы центробежной машины.

В основные конструкционные узлы входят:
корпус;
ротор, передающий вращение от вала двигателя блоку турбины;
крыльчатка турбины с наклонными лопатками, которую еще называют рабочим колесом;
средства уплотнения, изоляции от воды или теплоносителя;
основная электрическая схема, переключающая режимы работы и осуществляющая контроль параметров двигателя.

Насосы для циркуляции могут иметь различную форму корпуса и расположение отводных и входных патрубков. Это сделано, чтобы устройство просто монтировалось, обслуживалось в условиях эксплуатации, для которого оно разработано. В частности, подбор можно сделать по типу подключения: с фланцем, резьбовым соединением, гайкой.

Циркулирующий насос имеет небольшие габариты. Его часто встраивают непосредственно во внутреннюю полость корпуса бытовых газовых котлов отопления. В сборе с ним могут устанавливаться устройства безопасности.

Малые размеры нагнетателя легко понять, если учесть назначение циркуляционных насосов. От них не требуется рекордная мощность подачи жидкости. Фактически, они двигают воду буквально в горизонтальном направлении.

Задача циркуляционных насосов — преодолевать гидравлическое сопротивление трубопроводов. Если рассматривается коллекторная группа теплого пола, нагнетатель занят созданием потока очень малого объема как такового, так как никаких значимых гравитационных сил в отопительной схеме этого типа не существует.

Виды циркуляционных насосов

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

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

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

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

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

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

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

Повысительный насос для отопления

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

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

Часто задаваемые вопросы

Как выбрать электронасос циркуляции по бренду?

Популярными брендами являются Wilo, Grundfos, Omnigena, IBO, Unipump и Valtec. Данное оборудование считается надежным и качественным, отличается высокой производительность. Подходит для решения задач любой сложности.

Какие модели пользуются большим спросом? ТОП-7

Wilo Atmos PICO 25/1-4
Valtec VRS 25/4-180
Grundfos Alpha1 L 25-40 130
IBO OHI 25-60/130
Unipump UPF3 50-120/280
Valtec VRS 25/6EA-180 c частотным регулированием
Omnigena OMIS 25-80/180

Оригинал статьи на сайте progreem.by:

********************************************************

Мы в Instagram – https://www.instagram.com/progreem.by/

Страница в Facebook –

Мы осуществляем доставку всего оборудования по Минску и Беларуси. Приглашаем к сотрудничеству монтажные и торговые организации!

Формулы расчета характеристик насоса для системы отопления

Для определения места установки необходимо рассчитать РТ. Следует помнить, что двукратное увеличение напора — квадрат коэффициента повышения подачи.

Мощность циркуляционного насоса

N = (P * Q * H) / (367 * КПД), где:

P — плотность воды.
Q — расход рабочей жидкости.
H — уровень напора.

Мощность вычисляется в кВт. При покупке следует ориентироваться на этот показатель, выбирая устройство с аналогичным или большим значением. Лучше брать с запасом и вручную ограничивать.

Как подобрать производительность

Q = (S * Q_уд) / 1000, где:

S — площадь помещений, в которых размещена обвязка.
Q_уд — удельное потребление энергии.

Производительность вычисляется в кВт на метр квадратный. В многоквартирных и частных домах это значение различно. Во втором случае он больше на 40—45%. Это связано с потерями тепла, которые в малоэтажных строениях выше.

Какой нужен напор воды

H = (R * L * ZF) / 10000, где:

R — сопротивление трубопровода.
L — длиннейший отрезок отопления.
ZF — коэффициент запаса, в большинстве случаев принимается равным 2,2.

Напор жидкости измеряется в метрах. Отображают как убывающий график. Максимальное значение достигается в начальной точке, поскольку по мере удаления от котла показатель падает.

Как рассчитать подачу воды

V = Q / (1,16 * T), где:

T — разница температур теплоносителя в отопительной системе, обычно составляет от 10 до 20 °C.
Q — производительность насоса.

Подача измеряется в кубометрах в час. За T принимают разность между температурой воды в котле и в крайней точке обратки. Подачу отображают как возрастающий график. Вместе с ней изменяется скорость потока и гидравлическое сопротивление.

Справка! Последнее меняется в квадратичном соотношении, поэтому выглядит как парабола.

Как правильно определиться с насосом?

Правильный выбор устройства избавит вас от проблем эксплуатации и позволит использовать насосное оборудование по срокам эксплуатации

Если вы принялись самостоятельно подойти к вопросу выбору, обратите внимание на технические запросы и характеристики насоса. Эффективность теплообмена, скорость обогрева помещения определяется скорость прохождения теплоносителя в системе

Если вы рассчитываете на равномерное отопление по всему дому, нужен хороший насос, который справится с поставленными задачами.

Даже менеджеры магазинов могут вам насоветовать не самые лучшие варианты, поэтому вам стоит объективно подойти к вопросу выбора. Нужно учитывать специфику строения дома и контурной системы отопления. Перед покупкой вам лучше самим обозначить параметры, на которые вы рассчитываете.

Производительность насоса не должна быть самой большой. Если вам кажется, что такой насос будет быстро перекачивать жидкость в системе, и вы за считанные минуты сможете нагреть помещение, это ошибочное мнение. Выбранный насос по показателям расхода должен соответствовать мощности самого котла и радиаторов. Показатели производительности должны быть оптимальными, чтобы обеспечить нормальный процесс теплообмена.

Вы можете самостоятельно определить минимальные показатели производители насоса, на которые стоит ориентироваться при выборе агрегата. Для этого нужно:

энергетическую мощность разделить на разницу температур в обратном и прямом клапанах. Полученное значение умножьте на 0,86.

Это упрощенная формула, которая не гарантирует точного исчисления. Это примерное значение, на которое вы можете ориентироваться при выборе энергоэффективного циркуляционного насоса.

Показатели напора исчисляются исходя из гидравлического сопротивления в системе. Если вы обратитесь к профессионалу для исчисления напора, он подойдет к вопросу серьезно, учитывая все переходы, конфигурацию радиаторов.

Владелец частного дома может самостоятельно просчитать примерное значение нужного напора. Это возможно только для примитивных систем с небольшими отопительными контурами. Напор = количество отапливаемых этажей дома * средние показатели гидравлических потерь.

Циркуляционные насосы для систем отопления

Критерии выбора

Рекомендации по установке

Несколько важных замечаний