Как выбрать циркуляционный насос для отопления: принцип работы, расчеты, монтаж. Как подобрать циркуляционный насос для системы отопления? Как подобрать насос на отопление частного дома
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.
Использование насоса циркуляционного для систем отопления значительно улучшает их эксплуатационные характеристики. Кроме того, такие насосы, благодаря которым нагретая котлом вода поступает во все элементы отопительных систем значительно быстрее и менее остывшей, позволяют экономить на энергоносителях (электричестве, топливе для котла). Эффективность применения циркуляционных насосов в составе отопительных систем во многом зависит от правильности выбора такого оборудования, делаемого на основе его технических характеристик.
Виды и основные характеристики
Прежде чем разбираться в том, какие имеют циркуляционные насосы для систем отопления технические характеристики, следует познакомиться с различными типами такого оборудования. По конструктивному исполнению выделяют циркуляционные насосы:
- с «мокрым» ротором;
- с «сухим» ротором.
Особенность конструкции устройств первого типа заключается в том, что подвижные элементы их роторного узла постоянно находятся в контакте с перекачиваемой средой, что обеспечивает не только их смазку, но и эффективное охлаждение. Кроме того, работа такого оборудования, ротор которого постоянно находится в жидкой среде, отлично поглощающей все вибрации, характеризуется минимальным уровнем шума. Достоинствами циркуляционных насосов с «мокрым» ротором также являются компактные размеры, простота в установке и техническом обслуживании. Если говорить о недостатках подобных гидромашин, то к наиболее значимым из них относится невысокий КПД.
Конструкция циркуляционного насоса с «мокрым» ротором
В циркуляционных насосах с «сухим» ротором, как становится понятно уже из их названия, элементы роторного узла не контактируют с жидким теплоносителем, что наделяет такие устройства как достоинствами, так и недостатками. Наиболее значимыми преимуществами гидромашин данного типа являются высокая производительность и КПД, доходящий до 80%. Циркуляционными насосами с «сухим» ротором оснащают мощные тепловые станции и отопительные системы промышленного назначения, в бытовых системах отопления, как правило, их не используют. Среди недостатков гидромашин с «сухим» ротором обычно называют достаточно высокую шумность, а также сложность установки и обслуживания.
Устройство циркуляционного насоса с «сухим» ротором
Технические возможности и условия эксплуатации насосов циркуляционных для систем отопления определяются целым рядом характеристик.
Производительность
Этот параметр указывает на количество жидкости, которую устройство в состоянии перекачать за единицу времени своей работы. Единица измерения данного параметра – м 3 /час.
Напор
Напор также называют гидравлическим сопротивлением. Величина напора, формируемого циркуляционным насосом, измеряется в метрах или дециметрах водяного столба.
Напряжение питания
От этого параметра зависит тип электрической сети (одно- или трехфазной), к которой можно подключать насос. Естественно, что для установки в системах отопления жилых домов следует выбирать гидромашины, работающие от электрической сети питания с напряжением 220 В.
Потребляемая мощность
Данная характеристика зависит как от конкретной модели насосного оборудования, так и от режима, в котором оно работает. Многие модели циркуляционных насосов, предназначенных для бытовых систем отопления, могут обеспечивать несколько скоростей перекачивания воды. На корпусе таких насосов, как правило, имеется специальная табличка, на которой указаны потребляемая мощность и сила тока, соответствующие каждому из режимов работы. Преимущественное большинство циркуляционных насосов для бытовых систем отопления характеризуются потребляемой мощностью, находящейся в интервале 50–70 Вт.
Таблица 1. Основные параметры и особенности выбора циркуляционных насосов для отопления
Максимальная температура теплоносителя
Выбирая циркуляционный насос для системы отопления по данному параметру, следует отдавать предпочтение моделям, рассчитанным на работу с рабочей средой, температура которой может доходить до 110°.
Размерные параметры
Сюда относятся такие характеристики, как диаметр резьбовой части монтажных элементов насосного оборудования и монтажная длина его корпуса. Большая часть циркуляционных насосов, используемых в бытовых системах отопления, просто врезается в трубопровод и соединяется с его элементами при помощи накидных гаек – «американок». Достаточно часто как сами гайки, так и патрубки для подсоединения устройства к трубопроводной системе уже входят в его заводскую комплектацию. Наиболее распространенными монтажными диаметрами циркуляционных насосов, используемых для оснащения бытовых систем отопления, являются 1 и 1,25 дюйма (25 и 32 мм соответственно). Монтажная длина бытовых циркуляционных насосов может составлять 130 или 180 мм.
Класс защиты электрической части
Большинство современных моделей циркуляционных насосов для бытовых систем отопления по международной классификации соответствуют классу защиты IP44. Насосное оборудование данного класса производители обеспечивают защитой от попадания в его внутреннюю часть твердых инородных частиц, размер которых превышает 1 мм. На это указывает первая цифра 4 в маркировке. Следующая цифра 4 в обозначении класса защиты обозначает, что электрическая часть оборудования застрахована от капель жидкости и брызг, летящих под любым углом.
Максимальное давление жидкости на выходе
На корпусе многих моделей циркуляционных насосов можно встретить информацию о данной характеристике. Как правило, у бытового оборудования этот параметр не превышает 10 бар. С практической точки зрения он ни о чем говорит, гораздо важнее такие характеристики, как напор и производительность.
Торговая марка и компания-производитель
При выборе циркуляционных насосов для систем отопления (впрочем, как и любых других технических устройств) лучше отдавать предпочтение продукции известных производителей, которые более серьезно относятся к вопросам качества и предоставляют надежные гарантии.
Технические характеристики циркуляционных насосов для систем отопления, как правило, внесены в обозначение их моделей. По таким обозначениям, в частности, можно сразу определить следующие параметры: создаваемый устройством напор жидкости, диаметры его всасывающего и нагнетательного патрубков, монтажную длину.
Правила и особенности выбора
Приступать к выбору определенной модели циркуляционного насоса следует только после того, как будет спроектирована отопительная система и станет известна суммарная длина ее замкнутого контура. Кроме длины контура системы отопления, на выбор циркуляционного насоса оказывает влияние и количество радиаторов, которыми она будет оснащена. Только после получения всех этих данных можно с высокой точностью определить, какую производительность должен иметь циркуляционный насос и какой величины напор теплоносителя в системе он должен обеспечивать. Производительность циркуляционного насоса для системы отопления очень важно рассчитывать, исходя из самой низкой температуры на улице, когда насосное устройство будет работать с максимальной нагрузкой.
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:
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.
Циркуляционный насос для является обязательным элементом системы с принудительной циркуляцией . Благодаря его наличию удаётся обеспечить равномерный прогрев во всех комнатах частного дома. Предлагаем познакомиться с видами и особенностями данного оборудования, а также с проверенными производителями и востребованными моделями. Редакция онлайн-журнала сайт подготовила обзорную статью о преимуществах и недостатках этого оборудования, с описанием популярных моделей и рекомендациями специалистов по выбору лучшей модификации циркуляционного насоса для отопления.
Читайте в статье
Где применяется циркуляционный насос для отопления частного дома
Бывают двух типов: с естественной и принудительной циркуляцией. Первый тип актуален для домов, квадратура которых не превышает 100 м². При большей площади невозможен равномерный прогрев всех . Теплоноситель будет плохо двигаться по трубопроводу, что неизбежно спровоцирует большие теплопотери.
Циркуляционный насос, входящий в состав отопительной системы второго типа, обеспечивает движения теплоносителя по системе теплоснабжения с определённой скоростью. В процессе монтажа не нужно контролировать уклон труб, которые могут иметь меньший диаметр. Благодаря нагнетательной циркуляции удаётся обеспечить равномерность прогрева различных точек отопительного контура, и, как следствие, всех комнат, независимо от их расположения относительно . Циркуляционный насос для ГВС позволяет поддерживать напор воды на заданном уровне.
Внимание! Установка циркуляционного насоса позволяет оптимизировать затраты на обслуживание системы отопления.
Конструкция циркуляционного насоса для котла отопления
Конструктивное исполнение насосов для практически идентично. Они состоят из корпуса, изготовленного из нержавеющего сплава. Внутри него располагается электродвигатель, на валу которого закреплена крыльчатка. Для её изготовления могут использоваться различные материалы. Благодаря вращению лопастного колеса (крыльчатки) в специальной камере (улитке) обеспечивается движение теплоносителя по элементам системы отопления.
Принцип работы циркуляционного насоса
Принцип работы циркуляционного насоса основан на использовании центробежной схемы. Вращаясь, лопастное колесо отбрасывает входящий поток теплоносителя к краям камеры. Центробежная сила, возникающая при вращении колеса, создаёт в центре разряженную область. На выходе давление повышается. Этого достаточно для обеспечения устойчивой циркуляции потока по отопительному контуру.
Зависимость принципа работы системы отопления и выбор насоса
При правильном выборе циркуляционного насоса затраты на отопления значительно снижаются. При выборе подходящей модели следует ориентироваться на тип системы отопления, а также её характеристики. Системы с естественной циркуляцией неспособны эффективно распределять тепло, что неизбежно приведёт к тому, что в некоторых комнатах будут слегка тёплыми, а в других – горячими. Правильно подобранный способен создать достаточное давление для равномерного прогрева отопительного контура.
Открытая система отопления с циркуляционным насосом оснащается . Наличие позволяет предотвратить отключение теплоснабжения при отсутствии света. В закрытых системах количество теплоносителя остаётся неизменным, что позволяет более качественно подобрать модель помпы.
Виды циркуляционных насосов для системы отопления
Производители предлагают оборудование с различным конструктивным исполнением, определяющим порядок его работы и обслуживания. Предлагаем познакомиться с существующими видами и их отличительными особенностями.
«Сухие» насосы
Название оборудования продиктовано его конструктивными особенностями. Теплоноситель контактирует только с крыльчаткой. Ротор располагается в герметичном корпусе, внутрь которого не попадает жидкость благодаря установке нескольких уплотнительных колец. Циркуляционные насосы данного вида имеют достаточно высокий КПД, достигающий 80%. Они нуждаются в регулярном обслуживании, так как входящие в состав теплоносителя твёрдые частицы негативно воздействуют на уплотнительные кольца, вызывая разгерметизацию корпуса ротора.
В среднем «сухие» насосы способны прослужить около 3 лет. В процессе работы они достаточно сильно шумят, что может создать некоторые неудобства в процессе эксплуатации. Именно поэтому их практически не используют в системе отопления частного дома. Однако в больших сетях их установка экономически полностью оправдана.
Могут быть:
- горизонтальными;
- вертикальными;
- блочными.
Циркуляционный насос с «мокрым» ротором
В устройствах данного вида теплоноситель контактирует и с крыльчаткой, и с ротором. В металлическом герметичном стакане находится только электрическая часть вместе со стартером. КПД циркуляционного насоса с «мокрым» ротором составляет около 50%. Такое оборудование не нуждается в регулярном обслуживании.
Комментарий
Ведущий инженер по отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха ООО "ГК "Спецстрой"
Задать вопрос«В зависимости от модели и условий эксплуатации оборудование с «мокрым» ротором способно прослужить 5–10 лет».
В процессе работы практически не шумят, что делает их оптимальным вариантом для частного дома либо квартиры.
Технические характеристики циркуляционных насосов для систем отопления
Выбор подходящей модели для конкретного контура производится с учётом технических характеристик циркуляционного насоса для систем отопления. Стоит уделить внимание:
- производительности, показывающей, какой объём жидкость может пройти через помпу за час работы. Выражается в м³/ч. Зависит от гидравлического сопротивления;
- напору, который, по сути, является гидравлическим сопротивлением. Характеризует высоту, на которую может быть поднят столб воды;
- присоединительным размерам. Зависят от диаметра трубопровода и места установки. При недостатке места стоит приобрести самый маленький циркуляционный насос для отопления;
- максимальной температуре. Учитывая, что циркуляционный насос постоянно перекачивает жидкость, нагретую до определённой температуры, требования по максимальному значению должны выполняться. У бюджетных моделей рабочая жидкость может нагреваться максимум до 90°С. В более дорогих – до 130°С;
- производителю. Предпочтительным вариантом будет продукция проверенных производителей.
Не все знают, как подобрать циркуляционный насос для отопления. Таблица со справочными данными поможет выбрать подходящую модель.
Как выбрать циркуляционный насос для отопления частного дома
Характеристики любого оборудования выбираются с учётом условий его будущей эксплуатации. Как выбрать насос для отопления частного дома? Можно воспользоваться справочными таблицами, в которых приведены необходимые сведения в зависимости от квадратуры строения. Если такой вариант не устраивает, стоит выполнить расчёт, который позволит получить более точные значения.
Расчёт производительности помпы
G = M / ΔТ × Cт , где:
- М – мощность , который будет использоваться для отопления дома, Вт;
- ΔТ – перепад температур в отопительном контуре;
- Ст – коэффициент, зависящий от удельной теплоёмкости теплоносителя.
Мощность можно определить исходя из того, что на каждый м² коттеджа или загородного дома требуется 100 Вт мощности, для многоквартирных зданий − 70 Вт. При наличии дополнительной термоизоляции наружных стен мощность получают путём умножения 50 кВт на квадратуру дома. Для холодных регионов расчётное значение для частных домов увеличивают до 175 Вт, для многоэтажных – до 101 Вт.
Если кажется слишком трудоёмким, предлагаем воспользоваться калькулятором. Выбирая нужные позиции и вводя недостающие данные, можно получить искомое значение.
