Как рассчитать насос для отопления: примеры расчетов и правила подбора оборудования. Расчет мощности циркуляционного насоса для системы отопления: необходимые параметры и порядок вычислений, подробное видео Правильно подобрать насос для системы отопления

Системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя доказали свою эффективность. Они позволяют обеспечить оптимальный режим работы нагревательного оборудования и использовать любые типы котлов, снизить расходы на энергоресурсы, уменьшить стоимость системы за счет применения трубопроводов меньшего диаметра, упростить регулирование температуры.

В составе такой системы отопления одну из важнейших ролей играет циркуляционный насос.

Для чего нужен циркуляционный насос (помпа)? Согласно принципу действия систем с принудительным циркуляцией, движение нагретой жидкости происходит благодаря избыточному давлению, создаваемому насосным оборудованием.

Соответственно, на помпу возлагается решение двух задач:

1. Обеспечение высокой скорости движения теплоносителя;
2. Создание избыточного давления , достаточного для преодоления гидравлического сопротивления, возникающего в элементах системы.

Первая является основной с точки зрения эффективности и экономичности отопления. Действительно, при высокой скорости движения теплоносителя разница его температур в подающем и обратном трубопроводах уменьшается – жидкость просто не успевает остывать. В результате:

• Даже при значительной длине магистралей обеспечивается равномерное распределение тепла в обслуживаемых помещениях;
• Для подогрева жидкости требуется меньший расход энергоресурсов (по сравнению с гравитационными системами экономия может составлять до 20-30 % );
• Источники тепла (котлы, нагреватели других типов) работают в щадящем режиме ;
• Появляется возможность создания закрытых (герметичных) систем , в которых может быть использован теплоноситель с высокими показателями теплоемкости (например, антифриз, смесь или водный раствор гликолей и др.).

Владельцу такой системы ее проектирование, монтаж и эксплуатация обходятся значительно дешевле.

Устройство циркуляционного насоса для отопления включает несколько основных узлов и деталей:

• Рабочее колесо (крыльчатку), обеспечивающее перекачивание жидкости;
• Электродвигатель для привода рабочего колеса;
• Перекачивающей камеры с впускным и выпускным (подающим и напорным) патрубками, которые присоединяются к трубопроводам;
• Корпуса ;
• Клеммной коробки для электрических подключений и установки регулирующих органов (в случае модификации устройства с регулировкой скорости).

Как это работает:

1. В перекачивающую камеру через впускной патрубок поступает теплоноситель .
2. Здесь он захватывается крыльчаткой , приводящейся во вращение электродвигателем.
3. При повышенном давлении отправляется в выпускной патрубок , присоединенный (как и впускной) к магистрали отопительной системы.

Производители предлагают множество различных конструкций насосного оборудования. Большинство из них модно отнести к одному из двух классов:

• Устройства с «мокрым» ротором;
• Помпы с «сухим» ротором.

В первом крыльчатка, как правило, выполняется в едином блоке с ротором электродвигателя. В результате ротор оказывается погружен в перекачиваемую жидкость.

Основной особенностью конструкции второго типа является ротор, изолированный от крыльчатки и теплоносителя за счет торцевого уплотнения.

В варианте с «мокрым» ротором жидкость выполняет одновременно функции смазки и теплоотвода.

Каждое из решений имеет собственные достоинства и недостатки. В варианте с «мокрым» ротором жидкость выполняет одновременно функции смазки и теплоотвода . Это позволило получить компактные конструкции с минимальным уровнем рабочего шума. Именно такие насосы получили широкое распространение для бытовых приложений – ГВС и автономного отопления.

Вариант с «сухим» ротором отличается более высокими значениями КПД и максимальной мощности , что определило использование такого оборудования в системах, требующих высокой производительности, например, мини-котельных, осуществляющих теплоснабжение многоквартирных домов.

Как подобрать циркуляционный насос для отопления

Подбор циркуляционного насоса для системы отопления начинают с расчета требуемых значений технических характеристик. Ответ на вопрос, циркуляционный насос для отопления как выбрать, предполагает, прежде всего, расчет двух основных показателей – производительности и напора.

Расчет базируется на тепловой мощности системы отопления. Для практического применения приемлемую точность дает методика укрупненного расчета.

Расчет производительности насоса

Необходимую для нормальной работы отопительного оборудования производительность определяют по формуле:

Q = 0,86 * P/dt

где

Q — производительность помпы в куб.м/ч,

Р – тепловая мощность в кВт,

dt – разница между температурами теплоносителя в подающей и обратной ветви отопительной магистрали.

Для определения тепловой мощности потребуются:

• объем помещений,
• теплопроводность ограждающих конструкций и их площадь,
• количество окон и другие сведения, например, наружная температура в отопительный сезон.

Методики расчета и справочную информацию приводятся в нормативных документах или на специализированных ресурсах.

Для укрупненного расчета подойдет вариант с удельными показателями — мощностью для отопления 1 кв.м помещений. По европейским нормам они составляют:

• Для малоэтажных частных жилых домов – 100 Вт/кв.м ;
• Для квартир в многоквартирных многоэтажных домах – 70 Вт/кв.м ;
• Для помещений в производственных зданиях и жилых помещениях с утеплением высококачественными теплоизоляционными материалами – 30-50 Вт/кв.м .

Разница температур на подаче и обратке зависит от различных факторов и лежит в пределах 5-20 градусов.

Европейские нормы хорошо работают для регионов с умеренным климатом. Для более суровых условий следует использовать нормативы СНиП 2.04.07-86 «Тепловые сети», ориентированные на температуры наружного воздуха вплоть до -30 градусов :

• Для одно- и двухэтажных зданий – 173-177 Вт/кв.м ;
• Для зданий с бОльшим количеством этажей – 97-101 Вт/кв.м .

Разница температур на подаче и обратке зависит также от различных факторов и лежит в пределах 5-20 градусов . Основную роль здесь играет тип системы отопления. Для низкотемпературных, где температура теплоносителя не превышает 40 градусов (например, в для систем «теплый пол») принимают меньшие значения, для высокотемпературных – большие. Так, если выбирается дополнительный насос в системе отопления квартиры в многоквартирном доме, типовой величиной является разница температур 20 градусов.

Нередко встречается ситуация, когда необходимо произвести расчет насоса для системы отопления, в которой уже установлен котел, а насосное оборудование приобретается позже для повышения эффективности работы и экономии энергоресурсов.

Для расчетов потребуется:

N (кВт) — мощность котла

dt1 — разность между температурами теплоносителя на выходе источника тепла и обратной ветви магистрали.

Производительность насоса определяется по соотношению

Q = N/dt1

В данном видео подробно рассказано, как производить необходимые расчеты:

Расчет напора

Следует знать, выбирая циркуляционные насосы для систем отопления — технические характеристики во многом определяются именно этим показателем. Напор (максимальный) в обязательном порядке входит в систему заводских обозначений. К примеру, насос циркуляционный Wilo Star RS 25 4 создает максимальный напор 4 м .

Нередко этот показатель называют высотой подъема , что может ввести пользователя в заблуждение. В функции насосного оборудования не входит подъем жидкости, а напор необходимо развивать, чтобы преодолеть гидравлическое сопротивление, создаваемое элементами системы.

Именно из этих соображений ведется расчет параметра.

H=1,3*(R1L1+R2L2+Z1+Z2+….+ZN)/10000

Здесь,

H – высота всасывания (подъема) или требуемый напор насосного оборудования;

R1, R2 – удельные потери давления на подающей и обратной ветви магистрали, Па/м;

L1, L2 – длина трубопроводов подачи и обратки соответственно;

Z1, Z2, ZN – сопротивления элементов системы.

Удельные потери в трубопроводах систем зависят от:

• их диаметра,
• материала,
• скорости перемещения теплоносителя,
• других свойств изделий и особенностей их эксплуатации.

При установке клеммная коробка должна располагаться сверху. Это обеспечит безопасность даже в случае возможных протечек.

В справочной литературе, а также на специализированных сайтах приводятся соответствующие таблицы. В некоторых источниках приводится и дугой вариант — значения гидравлического сопротивления (потери напора) для 1 м или 100 м труб в зависимости от расхода и скорости теплоносителя, а также материала и диаметра труб.

Для других элементов типовые значения составляют:

• Котлы – 1000-5000 Па , компактные модели – 5000-15000 Па ;
• Радиаторы отопления – 500 Па ;
• Обратные клапаны – 5000-10000 Па ;
• Вентили на радиаторах – 10000 Па ;
• Регулирующие клапаны – 10000-20000 Па .

Точный расчет гидравлического сопротивления достаточно сложен. Оценить необходимый напор можно по укрупненному соотношению

H = N * K

где

N – этажность обслуживаемого здания (с учетом подвала, чердака и т.д.);

K – эмпирическая усредненная величина гидравлических потерь для одного этажа. Это значение лежит в пределах 0,7 – 1,1 м для традиционных двухтрубных систем, и 1,16-1,85 м систем коллекторно-лучевой архитектуры (например, для того же «теплого пола»).

Как рассчитать мощность циркуляционного насоса для отопления

Мощность является одним их характеристических параметров оборудования, важным для выбора конкретной модели. Определяют ее из соотношения (результат получают в кВт )

Pн = (p * Q * H) * КПД / 367

где

р – плотность теплоносителя;

Q – расчетная величина расхода;

Н – расчетная величина напора.

Для предварительного расчета КПД принимают в пределах 0.75-0.85 , что обеспечит необходимый запас по мощности при выборе оборудования.

Как выбрать циркуляционный насос для конкретной системы

В заводских обозначениях моделей указываются два параметра:

• присоединительные размеры,
• напор.

Так, если рассматривать циркуляционный насос 40 25, 40 обозначает развиваемый напор 4 м , а 25 – установку на трубопроводы диаметром 25 мм (1’’) . Аналогично, циркуляционный насос Wilo Star RS 25 7 предназначен для установки на 1-дюймовые (25 мм) трубопроводы, а высота подъема (максимальный напор) для него составляет 7м .

Конечно, это важная информация, но ее недостаточно для правильного подбора устройства. Производители, выпускающие насосы циркуляционные для отопления, в технических характеристиках приводят также:

• максимальную производительность,
• мощность,
• КПД.

Однако и знания этих величин хватит только для предварительного определения множества конкретных моделей, которые могут подойти для работы в системе — их производительность, напор и мощность должны быть больше, чем рассчитанные на предыдущем шаге значения.

Подбор модели ведут по приведенной в технической документации напорно-расходной (рабочей) характеристике.

Подбор модели ведут по приведенной в технической документации напорно-расходной (рабочей) характеристике. Расчетная рабочая точка (расход и напор) должна находиться на этой кривой, причем оптимальный вариант – в ее средней трети. При таком выборе обеспечивается максимальный КПД устройства и остается пространство для регулирования.

Другие важные критерии выбора

При выборе модели оборудования следует также обратить внимание на:

• Материалы узлов и деталей агрегата . К примеру, с точки зрения долговечности и надежности устройства предпочтение стоит отдать крыльчаткам из нержавеющей стали и композитных материалов и корпусам не из чугуна, а из нержавеющей стали или латуни.
• Количество скоростей . При прочих равных предпочтительнее использовать многоскоростные (наиболее распространенный вариант – трехскоростные) модели. Они предоставляют широкие возможности для регулирования. Следует обратить внимание на то, что при выборе рабочая точка должна находиться на характеристике, соответствующей средней скорости.
• Возможность подключения систем автоматики . Автоматика для циркуляционного насоса отопления позволит существенно экономить ресурс системы и энергоносители.
• Напряжение питания . Циркуляционный насос для отопления на 12 вольт лучше с точки зрения электробезопасности (а некоторые модели – и по возможностям регулирования), но требует соответствующего источника.

Замечания по монтажу и запуску

Для долговременной работы оборудования и его высокой эффективности следует соблюдать некоторые правила:

• Монтаж насоса производят так, чтоб его вал находился горизонтально . Для оборудования с «мокрым» ротором такое требование является обязательным! Ориентация трубопроводов (вертикальный, горизонтальный или наклонный участок) значения не имеет.
• Клеммная коробка должна располагаться сверху . Это обеспечит безопасность даже в случае возможных протечек.

• Современные агрегаты позволяют установку и на подачу, и на обратку , но расположение на обратном участке снизит тепловые нагрузки и увеличит ресурс оборудования.
• При монтаже обязательно предусмотреть байпас для циркуляционного насоса. Это позволит при отсутствии электропитания использовать отопительную систему в режиме с естественной циркуляцией.
• В качестве рабочей выбирается средняя скорость оборудования . Запуск системы осуществляется на самой высокой скорости (в системах с автоматикой отключается блокировка).
• После запуска следует удалить скопившийся воздух через предусмотренные в конструкции специальные клапаны.

Производители и цены

При покупке оборудования следует отдать предпочтение известным торговым маркам. В большинстве случаев это станет гарантией высокого качества, надежности и долговечности изделий. Среди лучших вариантов следует рассматривать:

• Grundfos . Компактное и функциональное оборудование, одни из важнейших преимуществ которого является экономичность. Производитель предлагает широкий ассортимент устройств – с «сухим» (Grundfos UPS ) и «мокрым» (Grundfos Alpha2 ) ротором по ценам (в зависимости от комплектации, производительности, набора функций) от 5 до 60 тыс. руб .
• DAB – циркуляционные насосы от итальянского производителя. Отличаются высоким качеством материалов и сборки, надежностью. В ассортименте насосы с сухим и мокрым ротором, рассчитанные на различные производительности и напоры. Маленький н асос циркуляционный DAB наиболее востребованных серий VA и VB можно приобрести по цене 3,5 – 6 тыс.руб .
• Wilo . Оборудование настоящего немецкого качества. Надежность, функциональность, экономичность – вот что отличает оборудование производителя, причем касается это даже устройств самых распространенных серий, например Wilo Star RS , предлагающиеся по ценам от 4 до 7 тыс. руб .
• Oasis – циркулярный насос еще одного немецкого производителя «Forte Technologie&Produktion GmbH ». Качественное оборудование для решения широкого круга задач. Получает насос циркуляционный «Оазис»

Для отопления небольших бытовых помещений и частных домов обычно используют проверенный временем автономный водяной контур. Если естественное движение жидкости на нужной скорости невозможно, то в систему добавляют циркуляционный насос – агрегат обеспечивает нормальный напор теплоносителя.

Среди множества моделей необходимо выбрать подходящее по техническим параметрам устройство, к тому же отличающееся надежностью и желательно адекватной ценой.

Предлагаем к рассмотрению обзор лучших моделей бытового насосного оборудования, которые пользуются спросом у потребителей и завоевали репутацию качественных агрегатов. Чтобы облегчить задачу выбора, мы описали основные характеристики и параметры, которые стоит учесть при покупке.

Любителям все делать своими руками пригодятся советы наших экспертов по интеграции насоса в отопительный контур.

Приведенный ниже рейтинг бытовых насосов для отопления включает в себя устройства в ценовом диапазоне от 2 до 17 тыс. руб. Все представленные модели имеют 3 ступени скорости, стандартную установочную длину 180 мм и ограничение по рабочему давлению в 10 бар.

1 место - Grundfos Alpha2 25-60 180

Одна из новых моделей известной датской компании, отлично зарекомендовавшая себя при эксплуатации в реальных условиях.

Технические характеристики:

• расход – до 2,8 м 3 /ч;
• диаметр резьбы – 1 1/2″;
• заявленный шум – 43 дБ.

Среди достоинств модели отмечают уже привычную для продукции компании надежность, низкий уровень шума и экономичность. Поэтому он может быть установлен в жилой комнате.

Также помимо классического ручного регулирования мощности прибор снабжен интеллектуальной системой AutoAdapt для автоматической настройки параметров под условия системы отопления. Это позволяет быстро отреагировать, например, на подключение или отключение элемента контура и изменить скорость подачи теплоносителя.

Присутствует множество дополнительных опций, таких как ночной и летний режимы.

Единственным минусом этой модели считают относительно высокую цену для насосов с такими характеристиками. Однако, учитывая длительный срок беспроблемной службы и 5-и летнюю гарантию производителя, переплата не кажется необоснованной.

Более новое поколение Alpha3 выпущено недавно и пока сложно дать оценку надежности оборудования этой линейки.

2 место - Wilo Star-RS 25/4 180

Надежные и популярные насосы известного немецкого производителя также отличается качественной сборкой и практической бесшумностью.

Технические характеристики:

• расход – до 3,0 м 3 /ч;
• диаметр резьбы – 1 1/2″;
• заявленный шум – 44 дБ.

Эту модель выпускают уже более 10 лет. За столь длительный период эксплуатации стало понятно, что это одно из самых надежных устройств на рынке.

Отличается качеством сборки и простотой установки. Есть весьма удачное решение, упрощающее электромонтаж: 4 положения клеммной коробки и съемный кабель.

3 место - Grundfos UPS 32-80 180

Технические характеристики:

• напор при максимальном режиме – 8 м;
• расход до – 11,0 м 3 /ч;
• диаметр резьбы – 2″;
• заявленный шум – 43 дБ.

Отличается тихой работой и долговечностью. Пользователи отмечают ее устойчивость к экстремальным ситуациям, таким как пониженное напряжение или остановка потока теплоносителя.

В отличие от многих дешевых аналогов, точно соответствует заявленным характеристикам по напору.

4 место - Джилекс Циркуль 32-60

Российская модель с популярными у пользователей параметрами и достаточно низкой стоимостью по сравнению с конкурентами.

Технические характеристики:

• напор при максимальном режиме – 6 м;
• расход – до 3,8 м 3 /ч;
• диаметр резьбы – 1 1/4″;
• заявленный шум – 65 дБ.

Устройство оснащено простой механической системой регулировки скорости потока. Обладает повышенным шумом работы, особенно на третьей (наивысшей) скорости.

5 место - Grundfos UPS 25-40 180

Популярная модель, которую часто используют для одноэтажных строений.

Технические характеристики:

• напор при максимальном режиме – 4 м;
• расход – до 2,9 м 3 /ч;
• диаметр резьбы – 1 1/2″;
• заявленный шум – 43 дБ.

Один из наиболее часто покупаемых циркуляционных насосов для отопления. Можно сказать, что эта модель устаревшая, так как ее производство в Сербии идет уже более 15 лет. Отличается механической системой регулировки, простотой и надежностью.

В последнее время продавцы и потребители отмечают возросшее число низкокачественных подделок-клонов. Поэтому при покупке нужно проверить серийный номер изделия по базе, размещенной на официальном сайте компании.

6 место - Wilo Top-S 25/10 DM

Самый мощный насос, среди представленных в рейтинге моделей.

Технические характеристики:

• напор при максимальном режиме – 10 м;
• расход – до 11,2 м 3 /ч;
• диаметр резьбы – 1 1/2″;
• заявленный шум – 45 дБ.

Обычно его используют при необходимости отопления больших по площади двухэтажных помещений. Обладает хорошей надежностью, большим ресурсом и очень низким для такого мощного прибора уровнем шума.

7 место - Wilo Star-RS 25/2

Самый слабый по мощности и наиболее экономичный прибор этого рейтинга.

Технические характеристики:

• напор при максимальном режиме – 2 м;
• расход – до 2,2 м 3 /ч;
• диаметр резьбы – 1 1/2″;
• заявленный шум – 44 дБ.

Его часто используют для коротких и несложных по геометрии контуров одноэтажных зданий. Отличается надежностью, низким шумом и экономичностью.

К минусам можно отнести большую стоимость для такого маломощного прибора, особенно по сравнению с устройствами, произведенными в России или Китае.

8 место - Wester WCP 25-60G (вариант 180 мм)

Очень недорогой для заявленных характеристик насос китайского производства.

Технические характеристики:

• напор при максимальном режиме – 6 м;
• расход – до 2,7 м 3 /ч;
• диаметр резьбы – 1″;
• заявленный шум – 56 дБ.

Насос обладает стандартными параметрами электропотребления. Уровень шума на первой и второй скорости достаточно низкий, а на третьей – значительный. Поэтому лучше не располагать его возле спальных комнат.

9 место - Джилекс Циркуль 32-40

Недорогой российский насос со стандартными и пользующимися популярностью параметрами.

Технические характеристики:

• напор при максимальном режиме – 4 м;
• расход – до 3 м 3 /ч;
• диаметр резьбы – 1 1/4″;
• заявленный шум – 65 дБ.

Типичный самый обыкновенный насос с механической регулировкой мощности без каких-либо значимых плюсов или минусов. Пользователи отмечают шум на самой высокой третьей скорости.

10 место - Leberg GRS 25/4 180

Циркуляционная модель китайского производства под норвежским брендом.

Технические характеристики:

• напор при максимальном режиме – 4 м;
• расход – до 3 м 3 /ч;
• диаметр резьбы – 1 1/2″;
• заявленный шум – 52 дБ.

Достаточно качественная модель с керамическим валом. Фирма-производитель не очень известна, что в совокупности с изготовлением насоса в Китае обусловило его низкую цену.

Основные критерии выбора насоса

Чтобы циркуляционный насос можно было использовать для отопления частного дома, нужно в первую очередь определиться с необходимыми значениями его основных показателей. И только затем уже выбирать производителя и модель по таким параметрам, как бренд, качество и цена.

Максимальный напор и расход

У каждого насоса существует две главные характеристики:

• максимальный напор – на сколько метров агрегат сможет поднять столб воды;
• максимальный расход – сколько кубометров в час пропустит насос при условии полностью горизонтального контура без сопротивления.

Эти две величины являются “идеальными”, недостижимыми в реальных условиях. Они служат крайними точками в кривой зависимости напора от расхода. Эта функция в графическом виде для разных режимов работы насоса есть в руководстве пользователя.

Для контура, по которому протекает теплоноситель, по сложным формулам составляют кривую зависимости между расходом воды и потерей напора по причине гидравлического сопротивления элементов сети.

Место пересечения этих двух кривых называют “рабочей точкой насоса”. Она покажет расход теплоносителя, который обеспечит этот аппарат для конкретной гидравлической системы.

Расчетный расход теплоносителя при работе насоса на втором режиме будет равен 2.3 м3/ч. При диаметре труб 1,5 дюйма скорость протекания по ним будет 0,56 м/с. Рассматриваемая модель подходит для этой отопительной системы (+)

Желательно, чтобы по расчетам достаточным было бы функционирование насоса на второй (средней) скорости.

Это обусловлено следующими причинами:

1. Погрешность в вычислениях. Реальные значения сопротивления отопительного контура могут отличаться от расчетных. В этом случае для достижения нормальной скорости, возможно, потребуется переключить режим на более или менее мощный.
2. Вероятность добавления новых элементов , таких как радиаторы, устройства контроля и т.д. В этом случае возрастет сопротивление, что приведет к уменьшению скорости потока. Для решения этой проблемы может понадобиться переключение на третью скорость.
3. Повышенный износ оборудования при максимальной нагрузке. Работа на средней мощности значительно продляет срок безаварийной эксплуатации механических устройств. Это правило относится и к насосам.

Сейчас современные устройства для принудительной циркуляции оснащают автоматизированными системами поддержания оптимальных параметров работы. С их использованием стало гораздо проще добиться нужной температуры в помещениях.

Дополнительная информация по расчету и выбору насоса для отопления приведена в .

Другие важные характеристики

Насос необходимо подбирать, учитывая параметр “диаметр резьбы”. Он должен соответствовать внутреннему размеру труб отопления.

Для подсоединения насоса к трубам отопительного контура используют специальные накидные гайки, которые обычно идут в комплекте с оборудованием

Еще одним важным параметром является шум от работы прибора. Так как часто стоит задача выбрать тихий циркуляционный насос для системы отопления жилых помещений, то этот показатель практически все производители указывают наряду с техническими данными.

Чтобы не ошибиться в предназначении насоса, необходимо обратить внимание на диапазон допустимых температур, который определен для перекачиваемой жидкости. Верхний предел должен быть не менее 110°C, так как закипание воды в замкнутой системе происходит приблизительно при такой температуре.

Если нижнее значение меньше 0°C, то допустимо включать насос при отрицательной температуре циркулирующего в системе антифриза. При замерзшей воде, даже в случае сохранившего свою целостность контура, производить пуск прибора нельзя. Сначала нужно будет разморозить систему.

Нюансы монтажа оборудования

Бытовые устройства для принудительной циркуляции воды потребляют не очень много электричества – обычные насосы требуют до 200 Вт, а вот мощные, с максимальным напором более 10 м, могут забирать более 1 кВт энергии.

Поэтому их вклад в общую силу тока цепи нужно учитывать. При этом необходимо помнить, что у таких приборов номинальная мощность превышает активную (потребляемую).

Также крупные насосы могут работать от 380 В. Но обычно они отапливают значительные площади, к которым подведены трехфазные электролинии и проблем с их подключением не возникает.

Если у насоса максимальная высота напора составляет или превышает 8 метров, то необходимо не забыть посмотреть тип его подключения к электроснабжению

Так как теплоноситель, проходя по системе, отдает энергию и остывает, то его температура в конце контура ниже, чем в начале. Поэтому лучше интегрировать насос в трубы ближе к входу в теплообменник, т.е. на “обратку”. Это увеличит срок службы прибора, так как сильно горячая вода хуже для металлических деталей, чем частично остывшая.

Место врезки необходимо выбрать в соответствии с правилами , которые приведены в руководстве по монтажу. Для каждой модели существуют разрешенные варианты ориентации двигателя, которых нужно придерживаться.

Отопительный контур, как правило, проектируют с учетом физических законов, обосновывающих естественную циркуляцию, а внедряемый насос должен “помогать” потоку набрать необходимую скорость. Чтобы не ошибиться с ориентацией прибора, на его корпусе есть стрелка, показывающая направление напора.

Иногда возникают непредвиденные ситуации, связанные с отключением электроэнергии. В этом случае насос станет преградой на пути потока, а резкое замедление скорости или полная его остановка, скорее всего, приведет к закипанию и повреждению системы отопления. Чтобы этого не случилось, в месте врезки насоса организуют обводную трубу.

При отключении электроэнергии необходимо открыть кран на байпасе для пропуска потока. Также такая конструкция позволяет снять насос без слива воды

Еще один способ избежать проблем при отключении электричества – приобрести для насоса резервный источник электропитания. Если мощность устройства невелика и составляет не более 0,5 кВт, то лучшим решением будет комплект из аккумулятора и ИБП со встроенным стабилизатором.

При емкости батареи 200 Ач, прибор с мотором на 100 Вт сможет автономно работать около 20 часов.

Для более мощных насосов при необходимости длительного поддержания его работы в условиях отсутствия электричества придется приобретать генератор. Если нужно автоматическое включение резервной системы питания, то он должен поддерживать функцию автозапуска и работать в связке с автоматом выбора резерва.

Выводы и полезное видео по теме

Расчет необходимых характеристик насоса в зависимости от параметров отопительного контура:

Подробная видеоинструкция по сборке байпаса из полипропиленовых труб:

Для любого гидравлического контура можно подобрать насос, способствующий достижению нужного напора. В первую очередь необходимо обратить внимание на напорно-расходные характеристики устройства, а затем на другие технические данные: экономичность, шум, надежность и способ подключения.

Поделитесь с читателями вашим опытом использования циркуляционного насоса. Расскажите, на чем основывался выбор агрегата, и довольны ли вы приобретением. Пожалуйста, оставляйте комментарии к статье, задавайте вопросы и участвуйте в обсуждениях. Форма для связи расположена ниже.

Отопительная система это важнейшая коммуникация в современном доме.

Климат в нашей стране таков, что минимум полгода она обеспечивает комфортную температуру в доме.

Поэтому необходимо внимательно подходить к её проектированию и работоспособности.

Целесообразность использования

При небольшом помещении работа отопительной системы может осуществляться самотеком. Плотность горячей воды ниже, поэтому циркуляция воды происходит под воздействием гравитации – вся холодная вода скапливается внизу, где она подогревается котлом.

Но в случае с большой квартирой или частным домом, такой способ плохо работает – скорость циркуляции снижается. Поэтому, при включении отопления, ближние радиаторы успевают полностью прогреться, в то время как дальние только начинают нагреваться.

При этом они не смогут работать в полную мощность, так как теплоноситель будет остывать раньше, чем успеет смениться.

Чтобы этого не допускать, скорость циркуляции увеличивают принудительно, устанавливая . Они позволяют существенно увеличить скорость течения воды в трубах и достигнуть своевременной смены теплоносителя.

Это позволяет увеличить теплоотдачу системы отопления, так как время движения от котла до радиатора существенно сократится, и скорость прогрева помещения увеличится. (Кстати, об установке циркуляционных насосов в системе отопления частного дома Вы можете прочитать ).

Технические критерии

Перед тем, как приступить к расчету мощности насоса, необходимо уточнить, какие критерии необходимо учесть:

1. Площадь помещений. За рубежом при расчете системы отопления используют значение в 100 Вт на кв.м. То есть, чтобы обогреть помещение в 20 кв м. необходимо 2 кВт тепла в час. В нашей стране цифры несколько отличаются: 1-2 этажные здания рассчитываются 173-177 Вт на кВ. м.
2. Разность температур. Нормальная разность температуры между входом в систему отопления и выходом считается 20 градусов. То есть на выходе из котла и на входе в систему, например, температура воды 80 градусов, а на входе в котел и на выходе из системы 60 градусов.
3. Плотность воды. Расчет производится в килограммах, а параметр насоса обычно в куб.м/ч, поэтому необходимо знать плотность воды при 80 градусах – 971,8 кг/куб.м.

Мощность

Зная все исходные данные, можно спокойно посчитать необходимую мощность насоса при помощи двух формул:

• G=(Q/1,16)*DT
• G=(3,6*Q)/(c*DT)

Первая формула используется зарубежными проектировщиками, вторая отечественными. Буквы означают следующие параметры:

Q – количество необходимой теплоты. Оно рассчитывается, исходя из площади обогреваемого помещения.

c – удельная теплоемкость. Для воды это значение равно 4,2 кДж/кг*С

DT – разность температур на входе и выходе в градусах.

Таким образом, для обогрева одноэтажного здания с площадью 70 кв м. необходим насос со следующим показателем:
G=(3,6*70*173)/(4,2*20)=519

Переводим это в куб. м/час получаем:
519/971,8=0,53 куб. м./час.

Для стабильной и надежной работы насоса необходимо иметь небольшой запас по мощности. Обычно это 10-15%, которые позволят обеспечить циркуляцию воды в случае небольшого количества отложений солей на должном уровне.

Поэтому минимальный показатель насоса для дома из нашего примера должен быть равен 0,65 куб. м/ч.

Скорость воды

Второй показатель, который необходимо рассчитать – это напор воды или скорость, с которой она будет проходить.

Для этого необходимо разбить всю систему отопления на отдельные участки и рассчитать их сопротивление.

В зависимости от конфигурации они принимают следующие значения:

1. Прямая труба. Сопротивление 1 м составляет 0,01 – 0, 015 Па. Соответственно, умножаем длину прямых участков без каких-либо элементов на это значение и получаем первое слагаемое.
2. Фитинги и различная арматура. Эти элементы увеличивают необходимый напор на 30%. То есть значение сопротивление в пределах 0, 013 – 0,02 Па. Умножаем это значение на количество фитингов и получаем второе слагаемое.
3. Каждый терморегулирующий вентиль увеличивает сопротивление на 70 процентов. Показатель соответственно составит 0,017 – 0,025 Па. Умножаем количество терморегулируемых кранов на сопротивление и получаем третье слагаемое.

Маркировка циркуляционного насоса. (Для увеличения нажмите)

После этого суммируем все участки и получаем конечную цифру. Для надежности, специалисты рекомендуют увеличить её на 20 – 30%, чтобы перекрыть неучтенные факторы. Именно это значение должен выдавать для нормального обмена воды на всех участках системы отопления.

Таким образом, при необходимо знать всего два параметра: напор и мощность. Зная их можно легко и просто подобрать подходящую модель.

При этом, если выбор стоит между более мощной моделью, но дорогой и менее мощной, но дешевой, спокойно берите дешевую. Расчет производится для пиковых нагрузок, которые возникают считанные разы при запуске системы, остальное время такой потребности нет.

Как установить дополнительный насос в систему отопления:

Вопрос, для чего необходим циркуляционный насос в системе отопления частного дома, сегодня встречается не так часто. Потребители давно поняли, что этот небольшой прибор решает многие проблемы, связанные с эффективной работой отопительной системы в целом.

Во-первых, с его помощью увеличивается коэффициент полезного действия. Во-вторых, есть возможность сэкономить на материалах и элементах отопления. Обо всем этом ниже.

Особенности принудительной циркуляции

Установленный в систему циркуляционный насос создает внутри небольшое давление. При этом теплоноситель движется с небольшой скоростью, равномерно распределяя тепло по всем радиаторам.

Неужели естественная циркуляция теплоносителя не может распределить тепловую энергию равномерно?

Может, но ввиду того, что строящиеся загородные частные дома становятся все больше в размерах, а соответственно схемы разводки трубных магистралей становятся все сложнее, теплоносителю все труднее преодолевать конфигурации трубных схем. И в таких домах без циркуляционного насоса просто не обойтись.

Преимущества

Под действием насоса теплоноситель быстрее проходит по всему контуру системы отопления, возвращаясь в нагревательный котел. При этом его температура не будет низкой. А значит, нагревать не сильно охлажденный теплоноситель будет проще. Меньше затрат на потребление топлива.

Для естественной циркуляции теплоносителя необходим большой его объем, чтобы в массе своей он смог держать необходимую температуру. Соответственно для нормальной работы отопительной системы в частном доме понадобятся трубы с большим диаметром, радиаторы с широкими полостями, запорная арматура под стать трубам.

Для системы, в которой установлен насос, нет необходимости держать большой объем теплоносителя. Поэтому можно спокойно использовать трубы и запорную арматуру с меньшим диаметром. А это снижение цены на все изделия и экономия на материалах.

Недостатки

В принципе, недостаток у такого отопления всего лишь один – это энергозависимость. Работает устройство от электрического тока. Во-первых, это пусть и небольшие, но затраты. Во-вторых, при отключении подачи тока насосный агрегат перестает работать.

Конечно, мастера, учитывая данную ситуацию, устанавливают байпас, через который отопление начинает работать по принципу естественной циркуляции горячей воды. А это снижение эффективности работы, плюс снижение КПД.

Подбор прибора

Ответственный момент – это правильно рассчитать мощность устанавливаемого насоса. Здесь учитывается два показателя:

• объем перегоняемой массы воды, м³/ч;
• напор, измеряемый в метрах.

Сделать правильный расчет, если вы в этом деле неспециалист, очень сложно. Здесь приходится учитывать сложность схемы разводки трубных магистралей, количество радиаторов и запорной арматуры, мощность отопительного котла, материалы, из которых изготовлены трубы и другие приборы отопления. Поэтому этот этап лучше всего переложить на плечи профессионала.

Если все-таки вы решили взять ответственность на себя, тогда лучше всего приобрести насос, в котором можно переключать скорости перемещения теплоносителя.

Идеальный вариант – с автоматической регулировкой. Стоит такой прибор в разы дороже обычного образца, зато вы спокойны, что можете сами настроить его под необходимые параметры отопительной системы дома.

Пример расчета

Перед тем как выбрать насос, необходимо провести следующий расчет. К примеру, отопительный котел установлен в подвальном помещении. Ваш дом – это двухэтажное строение. Система отопления – это однотрубная разводка.

То есть, получается так, что самая высокая точка отопительной системы – это верхние края радиаторов, установленных на втором этаже. Это притом, что в доме установлена закрытая система отопления.

Расчет напора

От трубы обратного контура, которая входит в котел (именно этот участок и является местом установки прибора) необходимо замерить расстояние до верхнего края радиатора второго этажа. Это и будет напор насосного устройства. По сути, получится так:

• 2,5 м – высота подвала;
• 3 м – высота первого этажа;
• два перекрытия – 0,5 м;
• расстояние от пола до верхнего края радиатора – 0,6 м.

Сумма равна 6,6 м. Значит, вам потребуется насос с напором 7 м.

Для этого необходимо знать отапливаемую площадь частного дома. Для примера пусть будет 200 м². Чтобы в частном доме было тепло, необходимо придерживаться соотношения: 1 кВт тепловой энергии на 10 м². То есть, вам потребуется 20 кВт.

Следующий показатель – разница температур на подающем и обратном контуре. Специалисты рекомендуют в пределах 10 °C. То есть, если на выходе из котла температура теплоносителя будет +70 °С, то при входе +60 °С. Теперь проводите вот такое математическое действие: 20:10=2. Это и есть мощность насоса, измеряемая в м³/ч.

Как видите, выбрать насос не так уж и сложно. Конечно, это простейший расчет без учета различных нюансов. Но его можно взять за основу, приплюсовав 20% на всякий случай.

Монтаж

Заниматься самостоятельно, если вы не знаете всех нюансов монтажного процесса, лучше не стоит. Но ознакомиться с технологией и последовательностью нужно.

Место установки

Насос устанавливается на обратке рядом с отопительным котлом. Это делается с одной-единственной целью – снизить температурные нагрузки на уплотнители, манжеты и прокладки, которые используются в конструкции самого агрегата. Под действием высоких температур они быстро выходят из строя.

Существует два типа устройств: с мокрым ротором и сухим. Обычно первый вариант это маломощные насосы, используемые для отопления небольших частных домов. Его врезают прямо в трубопровод, соединяя с двух сторон резьбой. Второй – это более мощная установка. Такие насосы чаще всего соединяются при помощи фланцев.

Запорная арматура и фильтр

Насос отсекается от трубы двумя вентилями (шаровыми кранами), которые при необходимости проведения ремонта, закрываются.

Обязательно устанавливается байпас. Это труба, которая соединяет трубопровод, минуя насосную установку. На байпас обязательно монтируется вентиль. Он перекрывает течение теплоносителя, когда работает насос. И открывает, когда прибор перестает работать или в процессе ремонта. То есть, байпас работает в экстренных случаях, чтобы отопление не прекращалось, если остановился сам насос.

Сегодня нередко перед насосом монтируется фильтр грубой очистки. Он отвечает за качество теплоносителя.

Популярные производители

Вопрос, как выбрать, затрагивает не только технические характеристики прибора. Чаще всего под ним потребители понимают марку или производителя. Современный рынок предлагает достаточно широкий ассортимент. Здесь и зарубежные аналоги, и отечественные. Вот только несколько моделей.

Итальянский насос Aquario

Его модель AC204-130 одна из самых популярных. Используют для небольших частных домов. Его мощность – 2,4 м³/ч, напор до 3 м, потребляемая мощность 0,64 кВт, вес 3,4 кг.

Соединение фланцевое, имеет три скоростных режима.

Итальянский прибор DAB VA-VB-VD

У него широкий диапазон технических характеристик: напор до 6 м при мощности от 0,5 до 3,3 м³/ч.

Этот образец снабжен специальным тепловым реле, который отключает насос, если тот начинает перегреваться. Многие специалисты советуют выбрать именно эту модель.

Датская компания Grundfos предлагает насосы пяти модификаций. В России большую популярность завоевала модель UPS, как самая экономичная в плане потребления электроэнергии (0,55 кВт).

При этом ее напор 3 м, и объем перекачиваемого теплоносителя 3 м³/ч.

Российские модели

Из отечественных производителей необходимо выделить насосы марки «Хозяин» из Подольска и «Циркуль» от компании «Джилекс». Несколько технических характеристик:

• Хозяин 4.25.180 – напор 4,2 м, мощность 3 м³/ч;
• Хозяин 8.32.180 – напор 8 м, мощность 9,6 м³/ч;
• Циркуль 25/40 (напор 4 м, объем 2,5 м³/ч) – самый маленький образец;
• Циркуль 32/80 (напор 8 м, объем 3,2 м³/ч) – самый большой.

Обе марки производят насосы, которые соединяются с трубопроводом фланцевым соединением.
Итак, зная марки и модели, предлагаемые производителями, можно правильно выбрать насос, учитывая не только его технические характеристики, но и цену.

Для функционирования современной системы отопления, оснащенной принудительным движением теплоносителя по контурам, используется циркуляционный насос. Именно благодаря этому устройству теплоноситель движется по магистралям системы отопления, а также насос используется в системе теплый пол и системе рециркуляции ГВС. Сложные многоконтурные системы больших домов могут оснащаться несколькими циркуляционными агрегатами.

Чтобы добиться эффективной теплоотдачи системы отопления необходимо, чтобы параметры циркуляционного насоса соответствовали параметрам системы. Для ориентирования в теме, как выбрать циркуляционный насос для системы отопления с учетом источника тепла (котла), следует ознакомиться с устройством и параметрами насоса.

Устройство и технические параметры насоса

Конструкция оборудования включает корпус, к которому присоединяется улитка, а к улитке – трубы контура. Корпус оснащен электродвигателем с платой управления и клеммами, чтобы подсоединять провода электросети. Для движения воды по магистралям системы применяется ротор с крыльчаткой: с его помощью вода засасывается с одной стороны, а с другой стороны нагнетается в трубы контура.

Выбирать циркуляционный насос следует, исходя из следующих технических параметров:

Классификация

Все насосы делятся на два типа:

Насос с сухим ротором

Рабочая часть ротора не имеет прямого контакта с водой благодаря защите нескольких уплотнительных колес. Изготавливаются эти детали из угольного агломерата, высококачественной стали или керамики, окиси алюминия – все зависит от типа применяемого теплоносителя.

Запуск устройства осуществляется за счет движения колец по отношению друг к другу. Поверхности деталей идеально отполированы, соприкасаясь друг с другом, они создают тонкий слой водяной пленки. В результате чего создается герметизирующее соединение. С помощью пружин кольца прижимаются навстречу друг другу, благодаря чему по мере изнашивания детали самостоятельно подгоняются друг к другу.

Период эксплуатации колец приблизительно три года, что намного дольше эксплуатации сальниковой набивки, нуждающейся в периодической смазке и охлаждении. Показатель коэффициента полезного действия равен 80 процентов. Главная отличительная особенность работы агрегата – высокий уровень шума, в результате чего для его установки необходима отдельная комната.

Насос с мокрым ротором

Рабочая часть ротора – крыльчатка – погружается в теплоноситель, который одновременно выступает и как смазка, и как охладитель двигателя. С помощью герметичного стакана из нержавеющей стали, установленного между статором и ротором, электрическая часть двигателя защищается от попадания влаги.

Как правило, для производства ротора применяется керамика , для подшипников – графит или керамика, для корпуса – чугун, латунь или бронза. Главная особенность работы агрегата – низкий уровень шума, продолжительный период использования без техобслуживания, легкие и простые настройки и ремонт.

Показатель коэффициента полезного действия составляет 50 процентов. Это объясняется тем, что герметизация металлической гильзы, которая отделяет носитель тепла и статор, если диаметр ротора большой, невозможна. Однако, для бытовых нужд, где обеспечивается циркуляция теплоносителя в трубопроводах небольшой протяженности, такие циркуляционные насосы применять целесообразно.

В состав модульной конструкции современного устройства «мокрого» типа входят:

• Корпус;
• Электрический двигатель со статором;
• Короб с клеммниками;
• Рабочее колесо;
• Картуш, состоящий из вала с подшипниками и ротора.

Модульная сборка удобна тем, что в любое время есть возможность замены вышедшей из строя части циркуляционного насоса на новую деталь, а из картуша легко устраняется скопившийся воздух.

Как подобрать циркуляционный насос для отопления?

Для подбора оборудования с учетом наиболее подходящих параметров необходимо воспользоваться определенными формулами . Однако, только специалисты знают, какие именно формулы необходимо использовать в каждом конкретном случае. А если устройство подбирает незнающий человек, то следует воспользоваться следующими рекомендациями:

• Маркировка циркуляционного насоса . Например, оборудование Grundfos UPS 25-50, где первые две цифры указывают диаметр резьбы гаек – 25 миллиметров (1 дюйм), которые поставляются в комплекте с устройством. Еще существуют насосы с диаметром гаек 32 миллиметра (1,25 дюйма). Вторые две цифры – это максимальная высота подъема теплоносителя в системе отопления – 5 метров, то есть при помощи циркуляционного насоса может создаваться избыточное давление не более 0,5 атмосфер. Также существуют насосы, в которых высота подъема равна 3, 4, 6 и 8 метров.
• Производительность агрегата . Является главным параметром, определяющим работу агрегата. Представлен объемом теплоносителя, перекачиваемого с помощью насоса. Для расчета применяется формула:
  • Q=N:(t2-t1),
  • где N – мощность источника тепла. Это может быть котел либо газовая колонка;
  • t 1 – показывает температуру воды, которая находится в обратном трубопроводе. Как правило, она равняется +65-70 0 С;
  • t 2 – показывает температуру воды, которая находится в подающем трубопроводе (выходит из котла или газовой колонки). Зачастую котел поддерживает +90-95 0 С.
  • Расчет системы отопления и ее потерь осуществляется для того, чтобы правильно выбрать расчетные параметры того агрегата, который способен справиться с сопротивлением в системе отопления.
• Уровень подъема системы отопления . Показывает максимальный напор, на который способна отопительная система. Это суммарная величина гидравлического сопротивления в системе отопления. При расчетах гидравлического сопротивления не учитывается этажность обогреваемого здания с замкнутой отопительной системой. В таком случае берется среднее значение – 2-4 метра водяного столба. В малоэтажных домах с традиционной системой отопления этот показатель идентичен.
• Потребность здания в энергии. Это еще один параметр, который стоит учитывать при выборе циркуляционного насоса, хоть и косвенно. Этот показатель указывается в паспорте здания во время его проектирования. Если эти значения отсутствуют, их можно рассчитать. Каждая страна имеет свои стандарты тепла на один квадратный метр. По европейским стандартам для отопления 1 квадратного метра одно- или двухквартирного здания требуется 100 Вт, для многоквартирного здания – 70 Вт. Российский стандарт представлен в СНиПе 2.04.05-91.
• Расход электроэнергии . Любой циркуляционный насос отопления обладает тремя положениями подключения в электрическую сеть. Все сведенья по поводу потребления насосом электрического тока содержатся в табличке на корпусе агрегата (параметры нагрузки). Каждому положению переключателя соответствует новая производительность насоса, то есть количество теплоносителя в час, перекачиваемого устройством по системе отопления. Третье положение переключателя показывает максимальную производительность данного агрегата, а показатель максимального потребления тока насосом указывается в табличке на корпусе насоса.

Оборудование, выпускаемое серийно, имеют усредненные характеристики. Поэтому необходимо учитывать индивидуальность каждой системы отопления.

Обратите внимание! Выбирать подходящий насос следует с учетом возможности работы агрегата в нескольких режимах, при этом его мощность должна превышать расчетную мощность на 5-10 процентов.

Заключение

Подбирать насос следует с учетом трех его основных параметров – расход, присоединительный диаметр и высота напора. Стоит отметить, что полученные при расчете характеристики – это максимальные показатели работы насоса . И поскольку такой режим в период всего отопления котлом будет длиться непродолжительное время, то выбирать насос необходимо с несколько заниженными показателями. Такой подход существенно сэкономить средства и сократит расходы электроэнергии.