Тверской Городской Форум

Статьи, обзоры и общение

Водяной насос на отопление

Крупные отопительные системы не могут существовать без трубопроводных систем: воздух, вода, конденсат, мазутопроводы. Порой они имеют длинные участки с большими гидравлическими сопротивлениями, преодолеть которые помогают различные насосы.

В котельной средней мощности установлено до двух десятков подобных агрегатов разной функциональности, конструкций и габаритов. Сетевой насос для котельной имеет самые большие габариты и производительность.

Он устанавливается в котельном зале и служит для перекачки магистрального теплоносителя от 1 т/ч для малых отопительных районов до несколько тысяч т/ч для крупных мегаполисов.

Сетевой насос Wilo для котельной отбирает воду из обратного сетевого трубопровода, прогоняет ее через сетевую нагревательную установку (бойлерную), где компактно расположены несколько подогревателей сетевой воды водоводяных или пароводяных, в которых теплоноситель отопительного контура нагревается по графику в зависимости от температуры наружного воздуха. Греющей средой выступает пар или горячая воды, на выходе из котла.

Для преодоления всех сопротивлений, немецкий агрегат должен обеспечивать перепад давления до 3 атм. Неправильно подобранное или смонтированное оборудование, так же как и нарушения требований эксплуатации тепловых сетей вызовет сбой рабочего режима или аварийную остановку оборудования системы производства тепловой энергии.

СодержаниеПоказать

Содержание

Типы насосов котельной

Сетевые агрегаты относятся к самому крупному насосному оборудованию котельной, хотя и не единственные перекачивающие механизмы.

Существуют следующие типы насосов, применяемые в котельных установках:

  • питательные паровые и водяные;
  • подпиточные;
  • сырой воды;
  • циркуляционные насосы сетевые;
  • рециркуляции жидкого топлива;
  • мазутные;
  • конденсатные.

Все агрегаты предварительно тщательно рассчитываются и подбираются в соответствующих разделах проекта котельной установки. Это вызвано особо высокими требованиями к надежности используемого оборудования, обеспечивающего производство тепловой энергии.

Основным назначением всех насосов — является циркуляция и подача среды к точке распределения. При этом они должны непрерывно работать на протяжении длительного времени.

Сетевой насос и его назначение

Этот агрегат должен перекачивать с оптимальной скоростью и напором греющий теплоносителя в подающем трубопроводе по температурному графику 150-70 С, в зависимости от температуры наружного воздуха. Их особенностью является близость расположения контура системы охлаждения к его уплотнениям.


Еще они отличаются своей производительностью и высокой работоспособностью. Детали агрегата, например, кожух и рабочее колесо изготавливается из прочного чугунного сплава, что обеспечивает износоустойчивость всей конструкции.

Надежность конструкторской разработки подтверждена многолетним опытом эксплуатации агрегатов в зонах высоких температур и гидравлических ударов. Циркуляционный агрегат неприхотлив , ему не нужно трудоемкое техническое обслуживание.

Они легко монтируются в тепловую систему, имея простую конструкцию и длительный гарантированный период работы. Условия для подбора сетевого агрегата — рабочий напор, максимально температура нагретой воды, качество рабочей среды. Они предназначены для воды, с концентрацией механических примесей не выше 5 мг/л.

Питательный насос и его назначение

Эта группа агрегатов работает только с паровыми котлами с давлением свыше 0,7 ати, они служат для заполнения котла водой взамен того количества, которое ушло на выработку пара и с продувкой соленой воды из котла.

Это очень ответственный агрегат, от его надежности зависит работоспособность котла, и если он не будет подпитываться водой, то произойдет перегрев трубных поверхностей нагрева с последующим взрывом парогенератора.

Поэтому требованиями Котлонадзора предписана обязательная установка не менее двух питательных агрегатов, причем с разными движениями рабочей поверхности — один с паровым преобразователем, а один с электрическим источником.

Существуют также требования по минимальной производительности устройств, каждый должен обеспечивать 150 % нагрузку одновременно работающих котлов, то есть работать с существенным запасом.

Если по схеме в котельной установлены 3 и более агрегата, тип выбирают таким образом, чтобы при выходе самого мощного, суммарная производительность оставшихся в эксплуатации насосов обеспечивала 120 % номинальной нагрузки котлов. Применяются электрические цен¬тробежные и поршневые паровые насосы.

Насос подачи сырой воды

Эта группа насосов используется в системе химводоподготовки. Их задача сделать забор среды из бака сырой воды и направить воду для химической очистки от солей жесткости и взвешенных веществ, после обработки она поступает в бак химочищенной воды или деаэратор, для удаления лишнего кислорода.

Обычно это агрегаты небольшой мощности и рабочего давления, поскольку работают в замкнутом контуре системы трубопроводов, не имеющих больших гидравлических потерь.

Работа его может проводиться оператором ХВО вручную, через кнопку «Пуск» или системой автоматики по датчикам уровня воды в баке. Подбор делают по проектной мощности системы химводоподготовки с учетом 100 % резерва.

При выходе со строя агрегата сырой воды, не будет подпитываться деаэратор, запасов которого обычно хватает на несколько часов работы котла, впоследствии котел будет остановлен автоматикой безопасности из-за низкого уровня воды в деаэраторе.

Конденсатный

Конденсатные насосы применяются на крупных тепловых объектах, например, на ТЭЦ , где они служат для перекачки конденсата, полученного из отработанного пара и подачи его через группу подогревателей низкого давления в деаэраторы, и в схемах парового отопления промышленных предприятий, когда нужно перекачивать отработанный конденсат от потребителей в котельную.

Они отличаются низкими рабочими давлениями, поскольку ограничены давлением среды в конденсато-сборниках, поэтому при исполнении требуют обеспечение высокой антикавитационной защиты, поскольку даже небольшое понижение давления среды в момент перекачки вызывает ее вскипание.

Конденсатные насосы в схемах устанавливаются с резервом от 2 до 4 единиц.

Циркуляционные насосы для систем отопления: технические характеристики и правила выбора

Производительность рассчитывается по максимальному объему конденсата, а давление должно быть достаточным для погашения сопротивления в системе между конденсатопроводом и деаэратором, с учетом гидростатического напора из-за разности уровней мест установки оборудования: конденсато-сборник — нижняя установка на «ноль» отметке, деаэратор – верхняя, примерно на втором или третьем этаже здания котельного зала.

Подпиточный насос

Это устройство обслуживает теплофикационную установку в тепловой схеме котельной и предназначено для пополнения утечек воды из магистральной сети.

Его производительность рассчитывается по объему сети теплоснабжения, исходя из норм определенных СНИП и выполняется при расчёте тепловой схемы. При этом результирующая производительность равняется двойному запасу по нормативным утечкам в сети, составляющих 0,75% от общего объема воды в системе.

Количество агрегатов должно быть не менее двух, равной производительности, один из которых должен быть резервным. Насосы устанавливаются на обратной магистрали, поэтому их рабочее давление должно превышать давление в ней не менее чем на 50%. Управление выполняется в ручном режиме операторами котельной , по падению давления в обратной сетевой воде и автоматически, когда срабатывает датчик низкого давления в сети.

Чем управляются насосы

В современных котельных, управление насосами относится к функциям комплексной автоматики. Тем не менее, это не исключает в аварийных ситуациях, возможность ручного управления, выполняемого оперативным персоналом.

По всем направлениям перемещения технологической жидкости, существует резервное оборудование, такое же требование предъявляются для наличия резервного электропитания.

Для больших тепловых схем это должен быть независимый источник электроэнергии, например, от другой трансформаторной подстанции, а для устройств малой и средней мощности, должны быть автономные источники электропитания, например, дизель генераторы.

Для сокращения аварийных ситуаций, особенно в тепловых сетях из-за гидроударов, в последнее время применяют систему частотных преобразователей (пч), которая способствует:

  • экономии электроэнергии до 20 %;
  • снижению расхода воды, из-за снижения утечек до 5 %;
  • снижению затрат на ремонт систем отопления, так как из-за изменения частоты, срок службы группы насосов повышается 1,5 раза;
  • снижение расходов топлива на нагрев сетевой воды.

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 – м3/час.

Напор

Напор также называют гидравлическим сопротивлением. Величина напора, формируемого циркуляционным насосом, измеряется в метрах или дециметрах водяного столба.

Для перекачки увеличенного объёма теплоносителя применяются сдвоенные циркуляционные насосы

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.

Насосы для циркуляции в системах отопления (NC, NCD, NR, UPS, UPSD, Alpha)

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.

Все размерные параметры насоса указываются в его техническом паспорте

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.

Таблица 2. Некоторые модели циркуляционных насосов российской компании «Инсэл»

Таблица 3. Некоторые модели циркуляционных насосов международной компании NeoClima

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.

Выбирая циркуляционный насос для системы отопления по характеристикам такого устройства, можно ориентироваться на следующие рекомендации от опытных специалистов.

  1. Если при выборе циркуляционного насоса вам подошли и понравились сразу несколько моделей, предпочтение следует отдать той из них, технические характеристики которой точнее всего соответствуют расчетным значениям, полученным при проектировании системы отопления.
  2. Нежелательно выбирать циркуляционный насос со слишком большим запасом по производительности и создаваемому напору теплоносителя. Такое устройство, расходуя только часть своей мощности, будет потреблять значительное количество электроэнергии, и создавать излишний шум при работе.
  3. Лучше приобретать те модели циркуляционного насоса, режимы работы которых можно регулировать. Использование таких устройств со специальным переключателем на корпусе позволяет оптимизировать работу всей системы отопления в целом.

Циркуляционные насосы, если они правильно подобраны и установлены, позволяют сделать работу отопительных систем более эффективной, а также снизить расходы на обогрев помещений.

Назначение и преимущества

Отопление, как известно, возможно и без водяного насоса – за счет естественной циркуляции жидкости, переносящей тепловую энергию. Между тем многие собственники загородных домов и дач оснащают свои жилые строения системами отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя, для обеспечения которой и используется циркуляционный насос. Для того чтобы понять причины такого выбора, следует разобраться в достоинствах и недостатках отопления с естественной и принудительной вентиляцией.

Системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя

Если говорить о достоинствах отопления с естественной циркуляцией теплоносителя, то их не так много, и наиболее значимыми из них являются:

  • полная энергонезависимость;
  • отсутствие сложностей в обвязке самого котла.

Схема системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя

Между тем недостатков достаточно много.

  • Для монтажа используются трубы разного диаметра, даже достаточно большого, что приводит не только к удорожанию проекта, но и к трудностям при его реализации.
  • Теплоноситель перемещается с достаточно низкой скоростью, отсюда значительные энергетические потери, неравномерное распределение тепла и, соответственно, снижение общего КПД.
  • Невозможно передать тепловую энергию на значительные расстояния (высоты).
  • В системе отопления с естественной циркуляцией практически невозможно выполнить точные регулировки и оптимизировать распределение тепла по помещениям дома.

Системы отопления c циркуляционным насосом

Из недостатков систем отопления, в состав которых включен насос для циркуляции воды, можно выделить только один значимый, который состоит в том, что при отсутствии электричества они перестают функционировать. Между тем решается данная проблема очень легко. Для этого надо:

  • сразу спроектировать систему отопления так, чтобы она могла функционировать в двух режимах: с принудительной и естественной циркуляцией теплоносителя (достаточно предусмотреть установку насосного узла на обратной трубе – перед входом в котел);
  • установить в своем доме бесперебойное питание, которое будет сохранять работоспособность системы отопления даже в тех случаях, когда в центральной сети электропитания отсутствует электрический ток.

Схема отопления с циркуляционным насосом

Преимущества использования водяного циркуляционного насоса при организации отопления заключаются в следующем.

  • Системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя менее материалоемкие, для их обустройства трубопрокат большого диаметра может и не потребоваться, что не только удешевляет их, но и облегчает монтаж.
  • Если термоизоляция трубопровода с принудительной циркуляцией выполнена качественно, то с его помощью можно передавать тепловую энергию на значительные расстояния и высоты, что позволяет обогревать все этажи большого коттеджа, а также всех построек, расположенных на приусадебном участке.
  • Используя водяной насос для отопления, можно значительно увеличить КПД системы и тем самым снизить затраты на энергоресурсы (электроэнергию или топливо для работы котла).
  • При помощи водяных циркуляционных насосов можно выполнить зонирование системы отопления и реализовать в ней различные способы осуществления теплообмена, такие как радиаторы, теплые полы, конвекторы.
  • Используя водяной насос для отопления, вы можете подвергать регулировке как отдельные, так и все участки системы отопления дома. Это обеспечивает возможность создания особого температурного режима для каждого помещения.
  • Системы, на которых установлены водяные насосы для отопления, значительно проще в запуске, а также в техническом обслуживании и ремонте.

Циркуляционный насос повышает эффективность системы отопления и снижает потребление топлива

Виды и правила выбора

Все циркуляционные насосы вне зависимости от типа работают по следующему принципу.

  • Во внутренней камере такого устройства вращается лопастное колесо, которое также называется крыльчаткой.
  • Когда между двумя ближайшими лопастями крыльчатки, которые формируют стенки временной рабочей камеры, отсутствует жидкость, создается область разрежения воздуха, что и способствует поступлению в камеру теплоносителя при ее нахождении напротив всасывающей магистрали.
  • При дальнейшем вращении крыльчатки и временной рабочей камеры находящаяся в последней жидкость-теплоноситель под действием центробежной силы отбрасывается к стенкам внутренней камеры самого водяного насоса. Таким образом, во временной камере создается повышенное давление, которое и приводит к выталкиванию жидкости через нагнетательный патрубок.

По своему конструктивному исполнению циркуляционные насосы делятся на две больших категории:

  • устройства с «мокрым» ротором;
  • насосы с «сухим» ротором.

Устройство циркуляционного насоса с мокрым ротором

Устройства первого типа, детали ротора которых находятся в постоянном контакте с перекачиваемой средой, отличаются компактными размерами и практически бесшумной работой. Между тем насосы с «мокрым» ротором, которые просто врезаются в трубопровод, характеризуются не слишком высоким КПД.

Циркуляционные насосы с «сухим» ротором более массивные и достаточно сильно шумят в процессе работы, но отличаются высоким КПД. Устанавливаются насосы данного типа, ротор которых изолирован от контакта с перекачиваемой средой, при помощи консольного крепления к стене.

Конструкция насоса с мокрым ротором

Чтобы обеспечить высокую эффективность работы водяного насоса, необходимо при его выборе исходить из характеристик как самого оборудования, так и отопительных систем, на которых его планируется использовать. Параметрами, требующими особого внимания, являются производительность насоса и величина создаваемого им напора.

  • Производительность характеризует количество жидкости, которое устройство способно перекачать в единицу времени.

    Циркуляционный насос для отопления частного дома: характеристики и правила монтажа&nbsp

    Измеряется данный параметр в м3/час. Останавливать свой выбор желательно на водяных циркуляционных насосах, которые в состоянии за час перекачать весь объем воды в системе три раза.

  • Единицы измерения напора, создаваемого водяным насосом, – метры или дециметры водяного столба.

Таблица 1. Усредненные параметры выбора насоса. Можно использовать в качестве ориентира при выборе нужной модели

Для отопительных систем большой протяженности следует приобретать и более мощные водяные насосы, которые обеспечат быстрое наполнение труб и эффективную циркуляцию теплоносителя.

Выбирая циркуляционный насос по мощности, необходимо предварительно рассчитать суммарное сопротивление всех гидравлических узлов и ориентироваться на полученное значение. Поперечное сечение входного и выходного патрубков водяного насоса для отопления также имеет значение: его размер должен быть на одно деление меньше, чем диаметр труб, из которых состоит отопительная система.

Как правильно выполнить установку циркуляционного насоса

От того, насколько правильно выполнена установка циркуляционного водяного насоса, в значительной степени зависит эффективность работы не только самого устройства, но и системы отопления в целом.

Схема обвязки циркуляционного насоса отопления

При монтаже следует придерживаться следующих рекомендаций.

  • Перед установкой водяного насоса в систему отопления проследите, чтобы в ней не было воды.
  • Ось ротора водяного насоса при установке должна располагаться в горизонтальной плоскости.
  • Перед водяным насосом обязательно устанавливают фильтр, который защитит устройство от попадания примесей, содержащихся в теплоносителе.
  • Установку водяного насоса для системы «теплый пол» проводят на подающей трубе, в которой практически не образуются воздушные пробки.
  • Все места выполняемых соединений должны быть тщательно загерметизированы, для чего используется ФУМ-лента.
  • Запуск водяного насоса можно выполнять только тогда, когда его установка полностью завершена, а из труб отопления удален весь воздух (для этого откручивают специальную пробку с винтом).

При решении вопросов с организацией обогрева собственного жилья подавляющее большинство домовладельцев отдает предпочтение водяной системе отопления. Способы получения тепла могут разниться – в зависимости от наличия источников энергии, преобладающих в регионе видов топлива, экономичности того или иного подхода. То есть, собственно, котел может устанавливаться в зависимости от обстоятельств, газовый, электрический, твердотопливный – длительного горения или с автоматической подачей топлива, дизельный и т.п. А вот распределение тепловой энергии по помещениям в большинстве случаев осуществляется посредством циркулирующего по трубным контурам теплоносителя – воды или специально подобранной технической жидкости.

При проектировании водяной системы отопления, самостоятельно или с привлечением специалистов, необходимо грамотно подходить к выбору всех агрегатов, узлов и комплектующих, от котла и радиаторов до труб и последней задвижки – все должно в полной мере соответствовать планируемым параметрам, создаваемой системы. Одну из ключевых ролей играет и водяной насос для отопления, так как система, оснащенная устройством для принудительной циркуляции, всегда отличается стабильностью в работе и высокой эффективность. Поэтому настоящая публикация будет полностью посвящена нюансам устройства насосов, критериям их выбора и основным правилам установки.

Так ли нужен циркуляционный водяной насос для отопления?

Наверняка, многие из экономных хозяев зададутся вопросом – а нельзя ли вообще не «заморачиваться» с насосом. Ведь в небольшом доме с несильно разветвлёнными контурами, можно отопление организовать по схеме естественной циркуляции.

Да, безусловно, такая возможность есть. Для этого необходимо правильно расположить расширительный бачок, подобрать трубы соответствующего диаметра и смонтировать их с определенным уклоном, оптимально расставить радиаторы отопления. Одним словом, когда говорят о простоте системы с естественной циркуляцией, то это утверждение весьма сомнительно.

Основное достоинство естественной циркуляции – не привязанностьее к электрическому питанию (если, конечно, сам котел – энергонезависимый). Во всем остальном – она существенно уступает циркуляции принудительной.

Теплотехнические расчеты показывают, что даже при самых оптимальных условиях – высокомКПД котла, рациональном размещении всех узлов, чистых, не заросших отложениями трубах и минимуме запорных или, иных арматурных элементов, естественное повышение давления за счет разницы температур и создания уклона будет в пределах 0,6 атмосфер. Этого бывает явно недостаточно для преодоления сильного гидравлического сопротивления в разветвленной сети или даже при случающихся форс-мажорных обстоятельствах — случившийся засор в трубах с заужением внутреннего просвета или даже кратковременная остановка газового котла могут привести к разбалансированию системы отопления, и ее долго придётся «приводить в чувство».

Итак, резюмируем достоинства и недостатки естественной и принудительной циркуляции:

1. К преимуществам естественной циркуляции, как уже говорилось, можно отнести лишь полную энергонезависимость и относительную простоту обвязки самого котла. Зато недостатков – целый перечень:

— Необходимость использования труб разного, в том числе и достаточно большого диаметра, что приводит к удорожанию проекта и к сложностям в монтаже. Система требует очень тщательных теплотехнических расчетов, с точным соблюдением уклонов, с обязательным учетом превышений расположения одних элементов над другими и с иными нюансами.

— Передача тепловой энергии на значительные расстояния (высоты) просто невозможна. И высота, и длина создаваемого контура ограничены.

— Низкая скорость естественного перемещения теплоносителя приводит к совершенно ненужным энергетическим потерям, неравномерности распределения тепла по помещениям, а значит – к снижению общегоКПД системы и ее экономичности.

— Система с естественной циркуляцией очень тяжело поддается каким-либо точным регулировкам, оптимизации распределения тепловых потоков по помещениям дома.

2. А теперь – о принудительной циркуляции в контурах отопления.

К ее недостаткам приписывают зависимость от наличия электропитания – при сбоях в подаче электроэнергии система отопления останавливается.

— Ну, во-первых, ничто не мешает организовать всю систему таким образом, чтобы она могла работать в обоих режимах — достаточно установить насосный узел на «обратке» перед входом в котел. Для примера на рисунке воспроизведена все та же схема, но с указанием места врезки циркуляционного насоса. О порядке обвязки будет рассказано ниже.

— Во-вторых, согласимся, что сейчас все же не «заря электрификации страны». И, положа руку на сердце, дадим себе честный ответ на вопрос – как часто, насколько регулярно и на какую продолжительность в конкретном районе (городе, поселке) отключают электроэнергию. Если это – лишь досадные эпизоды, связанные с какими-то аварийными ситуациями, то все можно решить установкой системы бесперебойного питания. Мощность потребления у циркуляционных насосов, как правило, очень невелика, и даже небольшой UPS позволит легко поддержать всю систему отопления в рабочем состоянии.

Если, конечно, еще есть такие места, где перебои с подачей электричества являются систематическими и длительными, то в этих населенных пунктах, безусловно, лучше организовывать отопления по схеме естественной циркуляции.

Но зато установка насосного оборудования разом придает системе отопления немало преимуществ:

  • Резко уменьшается материалоемкость создаваемой системы – трубы большого диаметра могут не понадобиться. А это – еще и облегчение процесса их монтажа.
  • При соблюдении необходимых мер термоизоляции трубопроводов, тепловая энергия может передаваться на значительные расстояния и высоты, что очень важно для системы отопления в крупный коттеджах, в несколько этажей или с пристройками.
  • Резко возрастает КПД системы отопления. Энергозатраты на работу насоса не идут ни в какое сравнение с тем выигрышем, который достигается за счет повышения эффективности системы.
  • Появляется возможность «зонирования» системы отопления, использования различных вариантов теплообмена – обычных радиаторов, конвектором или водяных «теплых полов».
  • Система отопления получается «гибкой» — она легко поддается регулировкам как в общем, так и на отдельных ее участках. В любом помещении, при желании, можно поддерживать индивидуальный уровень нагрева. При необходимости, можно быстро организовать перераспределение тепла с акцентом на конкретный участок.
  • Система с принудительной циркуляцией намного проще в запуске и в регулярном обслуживании.

Наверное, больше убеждать не надо: врезку циркуляционного насоса в систему водяного отопления можно рассматривать, как насущную необходимость. Если он еще не стоит, то при очередном обслуживании отопления с естественной циркуляцией или при его реконструкции этот вопрос нужно поставить в разряд первостепенных.

А теперь ближе к вопросам устройства насосов и выбора нужных моделей.

Как устроены циркуляционные насосы?

Практически все циркуляционные насосы организованы по центробежной схеме. В специальной камере (улитке) вращается лопастное колесо (крыльчатка), которое отбрасывает входящий поток жидкости от центра к краям камеры. За счёт центробежной силы при вращении колеса в центре на входе создается область разрежения, а на выходе – повышенного давления. Этой разницы достаточно для того, чтобы создать ровный устойчивый циркуляционный поток в контуре отопления.

Главная проблема, которая стояла перед разработчиками насосов такого типа – обеспечить надёжную изоляцию электрической части. Первые смелые попытки были сделаны еще в начале XX века, когда были созданы первые циркуляционные насосы с ротором, полностью изолированным от воды (сухого типа). Несколько позднее были разработаны установки с роторами, находящимися в среде теплоносителя (мокрого типа).

Безусловно, с тех пор конструкции постоянно совершенствуются, но и по сей день используются все те же схемы работы циркуляционных насосов – «сухая» и «мокрая».

1. Насосы «сухого» типа обычно массивные, с характерным вынесенным в сторону вытянутым моторным отсеком. Они достаточно шумные, и установка в жилых помещениях с этой точки зрения нецелесообразна.

Примерное устройство сухих» насосов показано на рисунке (область, заполненная теплоносителем, обозначена зеленым цветом):

Электродвигатель (поз. 2), которому при его работе требуется охлаждение, поэтому чаще всего на нем установлен кожух (поз. 1), под которым скрыт вентилятор.

Вал ротора двигателя одет на шарикоподшипник (поз. 6), а внутренняя часть электродвигателя дополнительно защищена (поз. 7) уплотнительным кольцом (иногда – уплотнителем сальникового типа).

Блок электродвигателя соединён с корпусом насосной части (поз. 9) через металлический (чугунный, латунный) опорный фланец (поз. 3) болтами или винтами. Прокладка (поз. 8) обеспечивает герметичность этого сопряжения.

В гильзе рабочего вала (поз. 5) установлена пара уплотнительных колец (поз. 11), изготовленных из специального материала, обеспечивающего наиболее плотное их прилегание друг к другу за счет разницы внешнего атмосферного давления и напора, создаваемого насосом. Кольца изготавливаются из особого угольного агломерата, из керамики или, реже, из нержавеющей стали.

Создание напора обеспечивается вращением рабочего колеса (поз. 12), отбрасывающим поступающую из точки входа в камеру (поз. 10) жидкость к краям «улитки».

Для предотвращения скопления воздуха предусмотрен воздушныйклапан (поз. 4). Часто имеется возможность установки контрольного манометра на выходе – на рисунке показано заглушенное отверстие для него (поз. 13).

Насосы «сухого» типа отличаются высокой производительностью, КПД у них доходит до 80%. Но, вместе с тем, они требуют к себе намного больше внимания – уплотнительные кольца подлежат периодической замене, так как достаточно быстро изнашиваются. Обычно такие насосы устанавливают в отдельных помещениях из-за их шумности и необходимости особых условий. Обычная сфера их применения – мощные теплопункты или системы отопления, где производительность насосного оборудования играет решающую роль. В домашних системах они применяются в исключительных случаях – здесь вполне достаточно насосов с «мокрым ротором».

2. Насосы «мокрого» типа всегда намного компактнее (при равных показателях производительности). Если «сухие» насосы чаще всего требуют консольной установки, то «мокрые» просто врезаются в трубопровод.

Дополнительная система охлаждения им не требуется – излишки тепла всегда отводятся циркулирующей через них жидкостью.

Схематично устройство «мокрого» циркуляционного насоса можно изобразить следующим образом:

Статор двигателя (поз. 4) в данном случае расположен в герметичном металлическом «стакане» (поз. 8). Ротор же не имеет привычного для двигателя коллекторно-щеточного механизма, электротехнически он организован иначе, так как вращается в жидкой среде теплоносителя (показан так же, как и на первой схеме зеленоватым фоном). Вал ротора (поз. 7) опирается с обеих сторон на подшипниковые втулки (поз. 2), а сам теплоноситель в этой схеме выполняет роль никогда не высыхающей смазки. Именно поэтому очень важно, чтобы внутри насоса не скапливался воздух и подшипники всегда были в «мокром» состоянии. Чтобы достичь этого, вал двигателя должен при любом расположении насоса оставаться исключительно в горизонтальном положении, а для выпуска воздуха предусмотрена резьбовая пробка-клапан (поз. 6), герметизация которой в закрученном состоянии обеспечивается прокладкой (по.5)

В остальном же – та же камера-«улитка» в чугунном или латунном корпусе (поз. 1), рабочее колесо (поз. 3), создающее центробежное ускорение жидкости и перепад давления на входе и выходе из насоса..

Достоинство – не нужны сложные и быстроизнашивающиеся уплотнения на вращающихся узлах. Обычные прокладки на неподвижных соединениях (поз. 10) полностью решают проблему герметизации насоса.

Вращение ротора происходит в жидкой среде, что¸ конечно, из-за повышенного сопротивления воды существенно снижает КПД подобного насоса (обычно этот показатель достигает примерно 50%). Тем не менее, применение «мокрого» насоса является вполне оправданным в условиях индивидуальной системы отопления:

  • Такие насосы работают практически бесшумно – даже установленные в жилых помещениях (например, на коллекторе «теплого пола»), они не приносят каких-либо ощущений дискомфорта.
  • Низкий КПД в полной мере окупается невысоким потреблением энергии. Так, насосы начальной категории производительности, которые чаще всего используются для систем отопления небольших домов и коттеджей, имеют паспортную потребляемую мощность от 25 до 50 Вт – сравнимо с небольшой лампочкой.
  • При соблюдении требований эксплуатации они могут служить десятилетиями, абсолютно не требуя какого-либо вмешательства – профилактического обслуживания или ремонта. Главное – не оставлять ротор сухим. В остальном, по большому счету, там просто нечему ломаться или истираться (в отличие от коллекторных электродвигателей, у которых изнашиваются щетки, или «сухой» схемы насоса, с постепенно истирающимися уплотнительными кольцами).

Итак, не нужно особо мудрить – для домашних автономных систем отопления вполне будет достаточно насосов с «мокрым» ротором.

Они удобны еще и тем, что имеют модульную конструкцию – легко разбираются на составные узлы, каждый из которых, в случае выхода из строя, может быть заменен на исправный.

На рисунке цифрами обозначены:

1 – корпус рабочей камеры насоса. Чаще всего изготавливается из серого чугуна, хотя встречаются модели и из медных сплавов (латуни или бронзы).

2 – рабочее колесо. Оно испытывает значительные нагрузки от сопротивления жидкости, поэтому изготавливается из прочных полимерных композитов со стекловолоконным армированием.

3 – ротор электропривода насоса с постоянными магнитами.

4 – рабочая ось (вал) ротора. В современных моделях насосов изготавливается из высокопрочной металлокерамики. Со стороны рабочего колеса опирается на радиальный подшипник в подшипниковой обойме из нержавеющей стали. С противоположной (со стороны двигателя) — в опорный подшипник. В обоих местах установлены прочные подшипники скольжения из сочетания графита и керамики.

5 – корпус статора электропривода насоса. Может быть литой чугунный либо штампованный – из нержавеющей стали.

6 – клеммнаякоробка, в которой подключается кабель питания. На ней же обычно расположен и регулятор режимов работы насоса (если это предусмотрено конструкцией).

7 – клапан (воздушный винт) для стравливания воздуха из корпуса насоса после заполнения системы отопления.

Сборка всех модулей в одну конструкцию производится винтовым соединением и не представляет абсолютно никакой сложности.

Видео: устройство и установка циркуляционного насоса «Grundfos»

Как правильно выбрать нужный циркуляционный насос?

Теперь, когда с устройством циркуляционного насоса определенная ясность достигнута, нужно разобраться с параметрами подбора этого устройства под конкретную систему отопления.

Внешне такие насосы, особенно от одного производителя, могут быть очень похожи друг на друга, и даже мало различаться размерами или расцветкой. Тем не менее, различия между ними есть и это обязательно учитывается при выборе. Каковы основные критерии при выборе?

  • Напряжение питания – обычно в домашних условиях используется техника с однофазным питанием напряжением 220 В, частотой переменного тока 50 Гц.
  • Потребляемая мощность – зависит от конкретной модели и от режима работы. У насосов, имеющих переключение на несколько скоростей прокачки воды, обычно на корпусе нанесена табличка с указанием потребляемой мощности и силы тока в каждом из режимов. Впрочем, практически у всех насосов, используемых в быту, максимальная мощность нагрузки редко превышает 50 – 70 Вт.
  • Обязательно учитывается максимальная температура перекачиваемой жидкости. У насосов, предназначенных для систем отопления, как правило, допустимый максимум – 110 градусов, то есть с огромным запасом больше, чем достаточно.
  • Из размерных величин прежде всего интересует диаметр резьбовой части и монтажная длина. Подавляющее большинство насосов врезаются в контур с помощью накидных гаек-американок (фланцевые) патрубки с самими гайками очень часто входят в комплект поставки насоса. Самые применяемые в условиях частного жилья диаметры по европейской метрической классификации – 25 или 32 мм (1 и 1¼ дюйма). Стандартные монтажные длины насосов этого класса – 130 или 180 мм.
  • Класс защиты электроприборов – как правило, современные циркуляционные насосы имеют по международной классификации класс защитыIP44. Это означает, что приборы защищены от попаданиявнутрьтвердых инородных предметов и частиц крупнее 1 мм (первая цифра – «4»), а также полностью застрахованы от попадания на электрические контакты водяных брызг или капель, летящих под любым углом (вторая цифра – «4»).
  • На корпусе насоса нередко указывается и величина максимального давления на выходе (обычно порядка 10 бар). В практическом приложении эта величина говорит не о многом. Гораздо большее значение имеют родственные показатели – производительности аппарата и создаваемого водяного напора.
  • Производительность насоса – это количество жидкости, которое он способен перекачать в единицу времени. Обычно эта величина указывается в м³/час.
  • Величина создаваемого напора измеряется в метрах (дециметрах) водяного столба.
  • Очень часто основные технические параметры наосов вынесены в их заводское наименование модели. Например, название насоса датской фирмы Grundfos «ALPHA2 L 25-40-180» поведает о том, что это изделие из модельной линейки «Alpha2 L», оба патрубка, на входе и на выходе имеют диаметр 25 мм, создаваемый водяной напор – 40 дм (4 м), а монтажная длина насоса – 180 мм.

С этим всем разобраться несложно, но как определить, какая из моделей оптимально подходит под конкретную систему отопления? Здесь – несколько сложнее, так как придется углубиться в расчеты.

Самостоятельный расчет параметров насоса

Проще всего в этом случае – взять усредненное значение, воспользовавшись таблицей. Однако, уместно будет сделать ряд предупреждений:

Эта таблица рассчитана для практически идеальных условий – максимально высокийКПД котла и насоса, оптимальное соотношение объема теплоносителя в системе к единице мощности (10 ÷ 12 л/1кВт). Для расчетов было взято условие трехкратной полной циркуляции теплоносителя в течение часа.

Цены на электрические водяные насосы Джилекс

Обратите внимание, что в столбцах мощности отопительного котла указаны три значения – для обычного радиаторного отопления с разницей температуры на входе и выходе ΔТ=20 °С, для конвекционной схемы — ΔТ=15 °С, и для системы «теплый пол», в которой перепад температуры всегда обеспечивается минимальный — ΔТ=10 °С. (Полная таблица не приводится – здесь только выдержка из нее отапливаемой площади до 1100 м²).

планируемая площадь отопления (кв.

Какой циркуляционный насос 🌡 выбрать для системы водяного отопления частного дома, технические характеристики

м)

Требуемая тепловая мощность (кВт) при перепадах температуры теплоносителя на входе и выходе из котла ( Δt) параметры насоса (минимум)
Δt= 20 ° Δt= 15 ° Δt= 10 ° производительность (м ³/час) создаваемый напор (без учета гидравлического сопротивления и разветвленности системы)
до 200 28,0 21,0 14,0 1,25 1,0
350 46,0 35,0 23,0 2,0 2,0
500 70,0 52,0 35,0 3,0 2,0
900 116,0 87,0 58,0 5,0 3,0
1100 140,0 105,0 70,0 7,0 3,0

Однако, не все так просто. Конечно, полученные данные в определенной мере могут стать ориентиром для приобретения нужной модели, но все же можно и ошибиться, так как ы полученных значениях не учтены, к примеру, особенности гидравлического сопротивления системы отопления и ееразветвлённость. А величины сопротивления (потери давления, создаваемого насосом) могут быть весьма существенными:

Элементы системы отопления Примерные потери давления на элементах (кПа)
Котел отопления обычный до 5
Котел отопления компактный от 5 до 15
Автономный теплообменник (при наличии двухконтурной системы) от 10 до 20
Калориметр (счетчик тепловой энергии) от 15 до 20
Теплообменник бойлера косвенного нагрева от 2 до 10
Теловой насос от 10 до 20
Радиатор отопления до 1
Конвектор отопления от 2 до 15
Вентиль на радиаторе до 10
Трехходовый вентиль от 10 до 20
Обратный клапан от 5 до 10
Фильр грубой очистки ( с чистой сеткой) от 15 до 20
Гидравлическое сопротивление пластиковых труб 150 Па на 1 пог.метр

Так что лучше взять план дома (квартиры), лист бумаги, ручку, калькулятор, и просчитать все параметры самостоятельно. Это не так сложно, и времени много не займет.

1. Для начала, определим необходимую тепловую мощность для обогрева помещений, которые будут охвачены нашей системой отопления. Для этого суммируем площадь всех комнат, получая значение Σso.

2. По таблице удельных мощностей (Qs) определяем нужное значение исходя из региона проживания:

Регион России, в котором ведется строительство Величина удельной мощности Qs (кВт) на 10 м ²
Южные регионы страны (Северный Кавказ, Прикаспийские, Приазовские, Причерноморские области) 0,7 ÷ 0,9
Центральное Черноземье, Южное Поволжье 1,0 ÷ 1,2
Центральные области Европейской части, Приморье 1,2 ÷ 1,5
Северные районы Европейской части, Приуралье, Сибирь 1,6 ÷ 2,0

3. Подставляем данные в формулу М = Σso × Qs :10

Например, необходимо провести расчет для дома, расположенного в Рязанской обл (Центральный регион). Общая площадь коттеджа, охваченная системой отопления, составляет 200 м².

М = 200 × 1,3 / 10 = 26 кВт.

4.Производительность насоса вычисляется по следующей формуле:

G = M / ΔТ × Cт

М – требуемая мощность котла, мощность, которую мы уже нашли раньше (в Вт).

ΔТ – перепад температур в системе отопления, о котором упоминалось выше – 20, 15 или 10 градусов.

Ст – коэффициент, учитывающий удельную теплоёмкость жидкости, используемой в качестве теплоносителя. Для воды это значение принимается равным 1,16. Если в систему заливается иная жидкость, например, антифриз с соответствующими присадками, то это значение должно быть указано в ее характеристиках.

В нашем случае считаем для обычных радиаторов и для воды в качестве теплоносителя

G = 26000 / 20 × 1,16 = 1121

Полученная величина выражена в килограммах в час, что, согласитесь, не совсем удобно. Но нет ничего проще, чем перевести ее в единицы объема – просто разделим на плотность воды при средней температуре около 70 градусов –970 кг/м³.

В итоге получаем G = 1121 / 970 = 1,21 м³/час

Такой же расчет, но гораздо быстрее, можно провести с помощью предлагаемого калькулятора:

Калькулятор для расчета производительности насоса

Перейти к расчётам

5. Следующая важнейшая величина для правильного подбора насоса – создаваемый им напор воды (часто называют водяной столб).

Главный смысл здесь заключается в том, что насос должен создать усилие, которое преодолеет гидравлическое сопротивление на всех участках системы. При этом вертикальный подъем теплоносителя в расчет особо и не принимается, так как это в полной мере компенсируется обратно направленным усилием на нисходящих участках контура. А вот сопротивление труб, вентилей, теплообменников, иных элементов имеет очень большое значение.

Как читатель уже убедился, ознакомившись с таблицей выше, каждый элемент системы отопления даетопределенное падение напора. По уму, конечно, необходимо проводить полный подробный расчет – кстати, именно так и делается при использовании специальных прикладных программ. Однако, практика показывает, что в условиях ограниченных систем, в масштабах дома или квартиры, достаточно учесть длину труб, а потом вести в формулу поправочный коэффициент на «сложность».

Формула выглядит следующим образом:

Н = Σᴸ × R × Zr

Н – вычисляемый напор, создаваемый насосом (значение будет получено в паскалях, Па)

Σᴸ — суммарная длина всего контура отопления, включая как подачу, так и трубы обратки. Если предусматривается водяной теплый пол, то обязательно учитывается полная протяженность всех контуров, завязанных на один насос.

R – удельное сопротивление метрового участка трубы. Смотрим в таблицу – для пластиковых труб это значение равно 150 Па/м

Zr – коэффициент, учитывающий насыщенность системы запорными вентилями, фитингами, терморегуляторами, теплообменниками и т.п. – всеми теми элементами, которые создают потери давления. Значение этого коэффициента принимают равным:

1,3 – если используются стандартные, штатные фитинги и вентили.

1,7 – при использовании в системе термостатических элементов (трех— или четырехходовых кранов, поддерживающих установленный уровень температуры).

2,2 – при сильно разветвленной системе, с большим количеством фасонных и регулирующих элементов.

Допустим, мы считаем необходимый напор для системы с общей длиной труб 170 м, и с установленными терморегуляторами на каждом из радиаторов отопления. Коэффициент в этом случае лучше взять 2.2

Н = 170 × 150 × 2,2 = 56100 Па

Чтобы перевести в метры водяного столба (примерно, но с допустимым уровнем точности), нужно разделить на 10000. В итоге получаем 5,6 метров.

Итак, в рассматриваемом нами примере мы определяемся с выбором насоса – производительность минимальная 1,23, округляем до 2 м³/час при создаваемом напоре 5,6 — с округлением 6 м.

Калькулятор расчета напора, создаваемого насосом

Перейти к расчётам

Чрезмерно завышать параметры приобретаемого оборудования абсолютно бессмысленно. Даже в приведенных формулах уже заложен определенный запас, которого должно хватить на все «форс-мажоры». Излишняя производительность и напор просто останутся невостребованными и даже создадут определенный дисбаланс в работе системы отопления, приведут к ненужному перерасходу электроэнергии.

Несколько советов по установке циркуляционного насоса

Установка насоса в систему отопления обычно не вызывает больших сложностей, особенно при использовании полипропиленовых труб. Инструментов и комплектующих для этого требуется немного.

Подобрать и вварить в контур гайки-«американки» на расстоянии, соответствующем монтажной длине прибора – задача несложная для опытного домашнего мастера. А затем останется только установить сам насос, надеть уплотнительные прокладки и затянуть американки с обеих сторон.

Однако, при монтаже насоса еще нельзя забывать о целом ряде нюансов.

  • Где бы насос ни устанавливался, перед ним по ходу движения теплоносителя рекомендовано смонтировать сетчатый («косой») фильтр. Попадание твердых частиц в «мокрые» подшипники насоса может вывести их из строя или снизить эффективность работы устройства.
  • После насоса рекомендовано установить обратный клапан – эта мера направлена предотвращение обратного тока при выключенном питании насоса и на защиту от возможных гидравлических ударов
  • В обычных радиаторных или конвекторных системах отопления циркуляционный насос рекомендовано устанавливать в точке с самой низкой температурой – на линии обратки в непосредственной близости к котлу.
  • Если организуется система «теплый пол» то насос, наоборот, ставится только на подаче. Перепады температуры здесь невелики, но вот опасность завоздушивания контуров – достаточно серьезная. Чтобы избежать вероятности разрыва потока, насос ставится перед подающим коллектором.
  • Чтобы обеспечить возможность переключения системы с принудительной на естественную циркуляцию теплоносителя, насос можно смонтировать по следующей схеме:

— Сам насос (поз. 1) монтируется на штатные накидные гайки-«американки» (поз. 5).

— Как уже упоминалось, перед насосом устанавливают сетчатый фильтр грубой очистки (поз. 3), а непосредственно за ним – клапан обратного тока воды (поз. 4).

— Управление этим узлов осуществляется с помощью трех вентилей (поз. 2). Оставляется открытым либо прямой участок – для естественной циркуляции, либо наоборот – участок с насосом. Кстати, вентиль на прямом участке может быть задействован и для тонкой балансировки системы при работающем насосе – в этом случае он играет роль своеобразного байпаса.

  • Про это уже говорилось, но нелишним будет напомнить – насосы с «мокрым» принципом действия устанавливаются только в положении, обеспечивающем строгую горизонтальность ротора.
  • Около места установки насоса должна быть предусмотрена розетка питания, так, чтобы хватило длины шнура без натяга. В большинстве случаем насосам требуется розетка с обязательным заземляющим контуром.
  • После установки насоса ни вкоемслучае нельзя его включать до полного заполнения системы теплоносителем – даже непродолжительная работа на холостом ходу может вывести прибор из строя.
  • Перед заполнением и пуском системы ее желательно тщательно промыть чистой водой, так, чтобы в полостях труб не оставалось твёрдых включений.
  • Несмотря на имеющуюся степень защитыIP44, все же следует полностью исключить вероятность попадания на клеммную коробку водяных брызг.
  • Если насос оборудован воздушным клапаном, то следует обязательно перед пуском проверить наличие воздуха и выпустить его. Наличие воздушных пробок для работы насоса – недопустимо.
  • Если у насоса есть несколько режимов работы, то выбирается оптимальный, в максимальной степени соответствующий параметрам системы. Завышать нагрузки не следует – об этом уже говорилось.

В этом плане особое удобство представляют современные циркуляционные насосы, которые оснащены электронным блоком контроля и регулировки создаваемого давления в системе, постоянно поддерживающим нужные параметры в зависимости от заранее внесенныхпредустановок.

Ну и напоследок, последний совет. При выборе не стоит брать насосы неизвестных производителей. Такая покупка делается надолго, и лучше приобрести действительно качественный прибор, который прослужит много лет безо всякого вмешательства в свою работу. Так, без опасений можно приобретать фирменные изделия европейских компаний «Hoffmann», «Grundfos», «Wilo», «Pedrollo»»DAB», «Ebara». Среди российских изделий можно выделить насосы под торговой маркой «Джилекс» («Jeelex»).

Цены на популярные водяные насосы

Видео: как отличить настоящий «Grundfos» от подделки

Стоимость даже самых качественных насосов – не настолько велика, чтобы прибегать в этом вопросе к совершенно неоправданной «грошовой экономии» — все это может обернуться куда более неприятными последствиями.

ЦИРКУЛЯЦИОННЫЙ НАСОС ДЛЯ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ

ХАРАКТЕРИСТИКИ И РАСЧЕТ — УСТАНОВКА И ПОДКЛЮЧЕНИЕ

Работа водяного отопления основана на движении горячего теплоносителя от источника нагрева (котла) к радиаторам. Остывшая вода возвращается для повышения температуры по обратному трубопроводу. Для увеличения скорости движения жидкости монтируют циркуляционный насос. Также он может выполнять некоторые дополнительные функции.

Назначение насоса.

Рассматриваемое устройство предназначено для создания циркуляционного потока в отоплении. Насос устанавливается в системах закрытого принудительного типа, в гравитационных используется редко. Исключение – площадь отапливаемого дома свыше 100 м2.

В этом случае естественная циркуляция не может обеспечить требуемую скорость горячей воды – происходит неравномерное распределение тепла. Поэтому радиаторы, расположенные дальше от котла, получают меньше энергии.

Во многих случаях насос является непременным компонентом обвязки газового отопительного котла.

Принцип работы.

Крыльчатка насоса создает напор, который преодолевает гидравлическое сопротивление элементов системы. В результате происходит увеличение скорости движения воды.

Кроме основного назначения циркуляционный насос выполняет также следующие функции:

  • оптимизирует расход энергоносителя, вода не успевает до конца остыть при вторичном попадании в теплообменник, следовательно на ее нагрев тратиться меньше энергии;
  • минимизирует разницу давления межу горячей и остывшей жидкостью;
  • предотвращает изменение направления движения горячей воды.

Его установка обязательна для систем лучевого отопления и водяного теплого пола. Насосы стабилизируют давление на отдельных участках сети, предотвращая неравномерное распределение тепловой энергии.

Виды, конструкция и особенности работы.

Помпа состоит из литого корпуса, внутри которого расположен ротор из керамики или пластика, крыльчатка, статор и управляющий блок для подключения электропитания. Всасывающий патрубок сделан в форме улитки, нагнетающий находится с обратной стороны.

Во время работы возникает тепловая нагрузка на ротор, поэтому требуется его охлаждение. В зависимости от способа отвода тепла различают два типа насосов – с мокрым или сухим ротором.

Сухой ротор.

В этих моделях ротор не соприкасается с теплоносителем. Компоненты электродвигателя изолированы от камеры с водой. Установлена уплотнительная система из нескольких стальных колец. Для уменьшения трения между ними всегда присутствует тонкая пленка смазывающей жидкости.

По расположению компонентов помпы разделяются на три типа – консольные, вертикальные и блочные. Вертикально установленный двигатель повышает производительность, но могут возникнуть сложности с его монтажом.

Особенности такого конструктивного исполнения:

  • продолжительный эксплуатационный срок;
  • КПД – до 80%;
  • при отсутствии энергоносителя не выходят из строя;
  • монтаж возможен в любом положении.

Недостаток – высокий уровень шума. Модели монтируются на распределительных станциях централизованного отопления, в автономных системах теплоснабжения промышленных и коммерческих зданий.

Мокрый ротор.

Такие помпы предназначены для работы в системах со стабильным давлением жидкости, подходят для автономного отопления жилого дома или квартиры. Рабочее колесо и ротор постоянно омываются жидкостью. Она отводит тепло, частично выполняет функции смазки. Статор изолирован герметичным стаканом из углеродного волокна или немагнитной стали.

В блоке управления можно регулировать число подключенных обмоток, тем самым меняя мощность. Регулировка производительности дает возможность адаптировать помпу под параметры отопления.

Ключевые моменты:

  • низкий уровень шума;
  • не требуется периодической смазки;
  • автоматическое охлаждение конструкции;
  • относительно низкая стоимость и простое обслуживание.

Недостатком является низкий показатель КПД – до 30%. Насосы не смогут работать без теплоносителя.

Важное предназначение насосов для отопления частного дома, их характеристики и особенности

Основные технические характеристики:

  • производительность;
  • высота подачи;
  • число скоростей;
  • установочные размеры;
  • потребляемая мощность;
  • максимально допустимая температура теплоносителя.

Определяющая характеристика – производительность. Она указывает максимальный объем перекачиваемой жидкости за единицу времени. Для бытовых моделей варьируется от 25 до 60 л/мин. Зависит от фактического гидравлического сопротивления элементов системы.

Высота подачи или гидравлическое сопротивление, определяет максимальную высоту, на которую насос может поднять водяной столб. Может составлять от 3 до 7 м. Каждые 10 метров высоты соответствуют одной атмосфере давления.

Установочные параметры учитываются для правильного подключения помпы к системе отопления. Важно – диаметр патрубка насоса должен быть меньше сечения основной магистрали. В противном случае напор создаст область пониженного давления.

Потребляемая мощность незначительная, не превышает 0,8 кВт. Но ее нужно учитывать при расчете нагрузок теплоснабжения. В особенности это касается электрического отопления.

Количество скоростей для бытовых моделей не превышает трех. Этого достаточно для регулировки напора и оптимизации параметров работы. Максимально допустимая температура воздействия зависит от режима работы отопления. Для низкотемпературного теплоснабжения, до +75/400С этот параметр несущественен. Но для запаса рекомендуется покупать модели, рассчитанные на максимальные тепловые воздействия – до +1100С.

Расчет параметров насоса.

Для определения значений характеристик насоса нужно знать базовые параметры отопления – мощность котла и режим работы теплоснабжения. Они же зависят от тепловых потерь здания. По СНиП 2.04.07-86 при должном значении сопротивления теплопередачи наружных стен и оконных конструкций на 1 м² жилой площади необходимо 177 Вт тепловой энергии.

При повышении этажности норма увеличивается до 101 Вт.

Для одноэтажного здания площадью 120 м² с соблюдением норм теплоизоляции мощность котла будет равна:

N=120*177= 21, 74 кВт.

Расчет производительности, или расхода, насоса выполняется по следующей формуле:

Q=N/(t2-t1).

Где:

  • Q – производительность помпы, м³/ч;
  • N – расчетная мощность отопительного оборудования, кВт;
  • t1 и t2 – температура воды на выходе из котла и в обратной трубе, 0С.

Для котла с номинальной мощностью 22 кВт и при температурном режиме работы 90/70 можно рассчитать расход помпы:

Q=22000/(70-90)= 1100 л/час или 19 л/мин.

Рекомендуется взять небольшой запас производительности, чтобы оборудование не работало постоянно на максимальной мощности.

Высота подачи или напора, рассчитывается по сложным формулам. Для автономного теплоснабжения частного дома или квартиры можно взять приближенные значения. Опытным путем были выявлены данные гидравлического сопротивления определенных участков системы в зависимости от их конфигурации и назначения.

Величины гидравлического сопротивления, Па/м, для компонентов отопления:

  • прямые участки трубопроводов – до 150;
  • фитинги – до 45;
  • трехходовые смесители – 30;
  • терморегулирующая аппаратура – 105.

Значения для всех компонентов системы нужно суммировать. Для расчета напора полученный результат умножается на 0,0001.

Важно – перепады высот не берутся в расчет, так как они компенсируются вертикальным участком обратной трубы. Но кроме них нужно учитывать поворотные узлы. Для них гидравлическое сопротивление зависит от диаметра магистрали и значения угла поворота.

В начало

УСТАНОВКА И ПОДКЛЮЧЕНИЕ К СИСТЕМЕ ОТОПЛЕНИЯ

Перед монтажом насоса изучается руководство пользователя. В нем описаны основные правила монтажа, рекомендации по обслуживанию агрегата. Помпу не врезают в магистраль, а делают для нее байпас – п-образную конструкцию с шаровыми кранами для перекрытия подачи воды и фильтром грубой очистки перед входным патрубком.

Это даст возможность оперативно заменить насос или выполнить ремонтные работы без отключения отопления.

Этапы планирования монтажа:

  • выбор места для монтажа;
  • количество насосов;
  • положение помпы;
  • подключение к электросети.

Место монтажа помпы – на основной трубе, сразу после котла или на обратной, после расширительного бака. Рекомендуется последний вариант – это приведет к стабилизации давления, будут отсутствовать рывки скорости движения воды.

Число насосов зависит от схемы трубопроводов. Для классической однотрубной или двухтрубной системы достаточно одной помпы. Если есть одно или несколько ответвлений, характерные для лучевого отопления – на каждую ветку устанавливается отдельный насос.

Общее правило положения насоса – направление ротора только горизонтальное. На каждом патрубке подключения есть стрелка, указывающая направление движения теплоносителя. Если выбрано вертикальное положение и это разрешено изготовителем – номинальная мощность может упасть до 30%.

Подключение электричества стандартное, все модели работают от сети 220 В. Исключения – промышленные помпы и предназначенные для организации централизованного теплоснабжения. Рекомендуется сделать отдельную линию с установкой автомата защиты. Для подключения можно соединить три провода напрямую с клеммами коробки. Но лучше установить трехконтактную вилку и розетку.

Дополнительно при выборе обращают внимание на производителей. Хорошо зарекомендовали себя модели Willo, Sprut, Grundfos. Кроме того, важно правильно подобрать оптимальный вариант по производительности и высоте подачи воды.

В начало

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *