Выбор насоса для отопления

Отопление с водой в качестве теплоносителя

Функциональные особенности водяных отопительных систем с естественным типом циркуляции теплоносителя определяются рядом характеристик.

Исходя из того, какой расширительный бак используется для обустройства системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя, различают:

1. Системы открытого типа. В данном случае расширительный бак устанавливают как можно выше, чтобы создать избыточное давление в расширительном бачке. Кроме того, благодаря этому можно избавиться от воздушных пробок в отопительном контуре. Время от времени через открытый расширительный бак в трубы доливают воду, частично испарившуюся в процессе эксплуатации отопления.
2. Системы закрытого типа. В таком отоплении с естественной циркуляцией расширительный бак заменен специальным мембранным гидроаккумулирующим баллоном. Он обеспечивает дополнительное давление в контуре в пределах 1,5 атмосфер. В целях безопасности системы такой конструкции обычно оборудуют блоком с манометром, задача которого состоит в корректировке давления внутри трубопровода.

Еще один принципиальный момент, который отличает конструкции отопительных систем с естественным типом циркуляции воды, состоит в схеме подключения нагревательных элементов.

По способу подключения отопительных приборов к газовому котлу без насоса можно выделить такие варианты:

1. Однотрубная разводка отопления. При таком типе отопления выполняется последовательное подключение всех радиаторов к одной и той же трубе. То есть, вода проходит сквозь каждый последующий отопительный прибор и только после этого движется дальше. Среди достоинств оборудования однотрубной разводки можно назвать простоту ее монтажа, а также низкую материалоемкость.
2. Двухтрубная разводка в системе отопления с естественным типом циркуляции. В данном случае все радиаторы, которые входят в состав системы отопления, подключаются к трубопроводу параллельно. При этом температура теплоносителя, который попадает в каждый радиатор, одинаковая. После того, как вода пройдет через весь радиатор и остынет, по обратной трубе она возвращается в теплообменник котла.

Считается, что двухтрубная схема разводки является наиболее целесообразной с точки зрения эффективности обогрева жилья. Правда, чтобы оборудовать такую систему, потребуется достаточно много труб и доборных элементов для монтажа отопительного контура.

Особенности монтажа циркуляционного насоса

Чтобы обеспечить эффективную работу системы обогрева дома, следует правильно подобрать место в отопительном кольце для установки оборудования. Рекомендуется найти тот участок, где в области всасывания теплового носителя всегда наблюдается избыточное давление воды. Известно несколько методик, при помощи которых можно искусственным образом добиться этого условия.

Первый способ заключается в подъеме расширительного бака на 0,8 м по отношению к самому высокому участку трубопровода. Реализовать это можно только в том доме, где это позволяют сделать потолки. Неплохим решением будет установить расширительный бак на чердаке. Но в этом случае придется заняться утеплением крыши, чтобы избежать лишних потерь тепла.

Второй метод заключается в перенесении от расширительного бака трубки с подающего стояка и ее врезании в то место, где неподалеку стоит всасывающий патрубок насоса. За счет этого можно создать просто идеальные условия для организации принудительной перекачки горячей воды в системе обогрева дома.

Насос можно установить прямо в подающий трубопровод. Такое решение будет целесообразным только в том случае, когда циркуляционное оборудование сможет выдержать максимально возможную температуру теплового носителя

Подробные рекомендации по установке насоса, схема обвязки и пошаговая монтажная инструкция приведена в следующей статье.

Как подбираются технические характеристики насоса

Для теплого пола применяются циркуляционные насосы, по своим техническим параметрам они в максимальной степени соответствуют выдвигаемым требованиям. Производительность насоса рассчитывается по формуле

Q = 0,86×Pн/(t°пр.т – t°обр.т).

В этой формуле Pн равняется максимальной мощности теплового контура в кВт; t°пр. т – начальная температура теплоносителя на входе в систему обогрева; t°обр. т – температура теплоносителя на выходе из системы обогрева пола. Если в квартире к одному насосу планируется подключать несколько контуров, то необходимо суммировать все значения по каждому из них.

Практический совет. Профессионалы рекомендуют для каждого помещения монтировать автономную систему теплого пола. Это позволит более точно регулировать параметры микроклимата с учетом назначения помещения и повысить надежность работы отопительной системы.

Формулы для расчета насоса

Разница температур на входе и выходе зависит от нескольких факторов:

• Длины контура. Чем больше длина, тем больше площадь должна обогреваться. Это значит, что потребуется много тепловой энергии, температура на входе и выходе будет значительно отличаться;
• Эффективности теплоизоляции. Если во время монтажа теплого пола грубо нарушались установленные правила, то непродуктивные тепловые потери будут составлять значительные показатели. Особенно это заметно на первом этаже, неправильная теплозащита приводит к тому, что большое количество тепловой энергии расходуется на обогрев почвы. Такие условия эксплуатации также становятся причиной чрезмерного расхода тепловой энергии и понижения эффективности системы, увеличивают нагрузку на насос;
• Климатической зоны расположения здания. Чем севернее проживает владелец квартиры, тем больше запас по мощности должна иметь система теплого пола, тем больше мощность у циркуляционного насоса. Производители рекомендуют приобретать насосы с 20–25% запасом по мощности.

Расчет и выбор насоса

Таблица характеристик для подбора насоса

Второй важный показатель насоса – напор потока. Напор должен быть достаточным для преодоления гидравлического сопротивления жидкости в системе. Гидросопротивление зависит от общей длины контура, его диаметра и скорости движения теплоносителя. Производители систем водяного пола должны указывать эти параметры, если подогрев делается самостоятельно, то для расчета величины напора насоса нужно пользоваться формулой

H= (П×L + ΣК) /(1000), где

• Н – требуемый напор насоса;
• П ­– гидросопротивление погонного метра контура, зависит от диаметра, материала изготовления труб и скорости движения жидкости;
• L – общая длина контура, включающая и надземные системы управления;
• К – рекомендованный коэффициент запаса мощности насоса.

После получения всех данных можно приступать к выбору конкретной модели.

Подбор насоса для теплого пола

Расчет производительности циркуляционного насоса

Перед тем как выбирать нужную модель циркуляционного насоса, следует заняться гидравлическим расчетом системы. Значение рабочей производительности насоса тесно связано с тепловой мощностью рассматриваемой системы отопления. Следовательно, объем теплоносителя, перекачиваемый таким агрегатом, должен обеспечивать тепловую энергию радиаторам во всех помещениях. Поэтому для расчетов потребуется значение тепловой мощности, необходимой для обогрева помещений и всего здания.

В качестве примера можно использовать частный дом, площадь которого составляет 100 м2. Значение тепловой мощности будет соответственно в пределах 10 кВт. Далее производительность насоса рассчитывается по следующей формуле: G = 3600Q/(c∆t), в которой G является необходимым количеством теплоносителя (кг/ч), Q – тепловой мощностью системы (кВт), с – представляет собой удельную теплоемкость воды, равную 4,187 кДж/кг ºС, Δt – является разницей температур в подающих и обратных трубах. Для расчетов берется ее температура, составляющая 20С. Таким образом, в соответствии с исходными данными, производительность циркуляционного насоса будет равна: 3600 х 10 х 4,187 х 20 = 429,9 кг/ч или в более крупных единицах – 0,43 т/ч.

При выборе насоса можно заметить, что в техническом паспорте вместо массовых единиц расхода указаны объемные. В этом случае необходимо выполнить перевод массы воды в ее объем с помощью плотности, составляющей 0,983 т/м3 при t = +60С: 0,43/0,983 = 0,44 м3/ч. Полученное значение и будет вычисляемой рабочей производительностью устройства.

Подготовка места и монтаж

Современный циркуляционный насос «мокрого» типа можно устанавливать и на подающем, и на обратном участке трубопровода. Модели старого образца устанавливались только на трубу обратной подачи – так остывшая вода продлевала срок эксплуатации механизма.

На части трубопровода перед расширительным баком и участке системы после него создается разный уровень давления – компрессия и разряжение соответственно. Созданное баком статическое давление будет оказывать влияние на функционирование системы с установленным насосным оборудованием. Зона подачи насоса характеризуется гидростатическим давлением, которое на порядок выше обычного, а со стороны всасывания теплоносителя оно отличается пониженным уровнем, иногда приводящим к разряжению. При большой разности давления в системе вода может закипать, или образовываться воздух при высвобождении и всасывании.

Для обеспечения нормальной циркуляции теплоносителя по трубопроводу следует учитывать важное условие: любая точка, расположенная в границах всасывания, должна обладать избыточным гидростатическим давлением. Держать под контролем этот процесс можно следующим образом:. Держать под контролем этот процесс можно следующим образом:

Держать под контролем этот процесс можно следующим образом:

• установить расширительную емкость выше самой высокой точки системы на 80 см. Этот способ – самый простой и удобный, особенно в случае дооснащения отопительной системы циркулярным насосом. Потребуется лишь достаточная высота чердачного помещения и утепление расширительного бака;
• расположить емкость в верхней точке системы так, чтобы верхняя часть трубопровода оказалась в зоне нагнетания насоса. Этот способ применим для современных отопительных систем, где изначально обустроен уклон труб к котлу. Принцип работы заключается в том, чтобы воздушные пузырьки двигались в потоке воды под напором, создаваемым силой насоса;
• установить наивысшую точку системы на самом удаленном стояке. Но здесь имеется один нюанс: придется переделывать трубопровод, а это весьма затратное и сложное мероприятие;
• перенести расширительную емкость и часть трубы в зону всасывания насоса, перед патрубком. Такая реконструкция станет оптимальной для работы в условиях принудительной циркуляции теплоносителя;
• монтаж циркуляционного насоса в подающей части трубы, сразу за точкой ввода расширительной емкости. Однако такой способ подойдет не для всех моделей оборудования, поскольку в этой зоне температура будет достаточно высокой. Метод хорошо для тех насосов, которые способны выдерживать такие условия работы.

Схемы вариантов монтажа циркуляционного насоса с расширительным баком

Для монтажа насоса следует учесть его резьбовой диаметр и осуществить приобретение фильтрующего элемента (фильтра грубой очистки), обратного клапана, байпаса, гаечных ключей размером от 19 мм до 36 мм. На главной трубе, между выводом и вводом врезаемой перемычки, устанавливается запорный клапан соответствующего диаметра. Для удобства монтажа пригодится разъемная резьба.

Задача байпаса, представляющего собой небольшой кусок трубы, состоит в переключении отопительной системы из режима принудительной в режим естественной циркуляции теплоносителя в случае выхода из строя насоса, отключении электричества. Диаметр байпаса должен совпадать с диаметром стояка, в который устанавливается.

Приборы на перемычке должны быть смонтированы в следующем порядке: сначала врезается фильтрующий элемент, затем клапан, затем следует насос. Вводы байпаса с стояк осуществляются посредством запорных клапанов, перекрывающих систему в случае сбоев или поломок.

В случае установки насоса «мокрого» типа байпас должен быть врезан строго горизонтально, что предотвратит скопление воздуха. Дополнительно в систему может быть вмонтирован автоматический кран отвода воздуха, обязательно – в вертикальном положении. Автоотводчик имеет преимущества перед обычным краном Маевского, который необходимо открывать и закрывать вручную.

Отличия и особенности работы насосов разных типов

Все бытовые циркуляционные насосы для отопления — центробежные. В них вода поступает на вращающуюся крыльчатку, и под действием центробежной силы нагнетается в выпускную трубу. Существует два вида таких устройств: «мокрый» и «сухой» ротор. Это немного усложняет подбор циркуляционного насоса для системы отопления.

Конструкция с мокрым ротором рассчитана на то, чтобы перекачиваемая среда (вода) попадала на ротор и его вал, играя роль смазки подшипников трения и охладителя для нагревающихся частей двигателя. «Мокрый» насос для отопления не имеет на валу уплотняющего сальника и скользящих торцевых уплотнений. Поскольку ротор вместе с крыльчаткой помещены в перекачиваемую среду — насос практически не имеет вибрации и работает очень тихо.

Одним из недостатков мокрого ротора является ограниченная скорость прокачки и пониженный КПД на верхней части нагрузочной характеристики. Сказывается динамическое сопротивление жидкости на более высоких оборотах ротора.

Важно!

Мокрый ротор критичен к завоздушиванию. Поэтому такой насос на отопление нужно располагать только так, как указывает производитель.

У насосов с сухим ротором в перекачиваемой среде находится только крыльчатка. Специальный сальник на валу надежно предохраняет ротор от проникновения воды. Сальники нуждаются в периодической смазке, поэтому срок службы таких насосов зависит от качества обслуживания. Кроме того, они гораздо более шумные.

Зато коэффициент полезного действия здесь достаточно высокий и не зависит от режима работы. Сухой ротор используется для насосов промышленного или полупромышленного использования.

Лучшие насосы с «сухим» ходом для систем отопления дома

Конструкция подобных моделей предполагает наличие системы уплотнительных колец, ограничивающих контакт ротора с водой. Насосы с «сухим» ходом отличаются высоким КПД и экономичным потреблением электричества. Однако они требуют регулярного технического обслуживания и шумят при работе.

DAB ALP 2000 T

5.0

★★★★★
оценка редакции

100%
покупателей рекомендуют этот товар

Модель отличается бесперебойной работой в различных отопительных системах. Устройство использует в качестве теплоносителя воду или смеси с этиленгликолем. Технополимерное рабочее колесо, защита от коррозии и прочный корпус гарантируют низкую степень изнашиваемости основных узлов насоса.

Благодаря возможности выбора пониженной скорости вращения вала можно снизить уровень шумности аппарата и сэкономить на электричестве. Максимальная температура жидкости составляет 120 °C, напор — до 21 метра. Небольшие габариты насоса упрощают установку прибора в любой точке системы.

Достоинства:

• высокая производительность;
• температура жидкости допускается в пределах -15..+120 °C;
• стабильная работа;
• экономное потребление энергии.

Недостатки:

высокая цена.

DAB ALP 2000 T предназначен для установки в частных домах или малоэтажных зданиях. Высокий класс защиты и давление до 10 атмосфер обеспечивают стабильную работу насоса в разветвленной системе.

VALTEC VSB 04-15

4.9

★★★★★
оценка редакции

95%
покупателей рекомендуют этот товар

Главными особенностями модели являются низкий уровень шума и удобство монтажа. Корпус насоса выполнен из латуни и легко крепится к чугунному моторному блоку с помощью накидной гайки.

Максимальное давление аппарата составляет 10 атмосфер, пропускная способность — 0,7 кубометров в час.

Благодаря допустимой температуре окружающей среды от +4 до +50 °C, прибор можно установить не только в жилом, но и в придомовом помещении.

Достоинства:

• высокое давление;
• удобство установки;
• низкая стоимость;
• бесшумная работа.

Недостатки:

короткий кабель.

VALTEC VSB 04-15 неприхотлив к условиям эксплуатации. Его стоит приобрести для установки в загородном доме или хозяйственной постройке. Насос обеспечивает стабильную работу радиаторов и может быть подключен к системе «теплый пол».

JEMIX W15GR-18 A

4.8

★★★★★
оценка редакции

91%
покупателей рекомендуют этот товар

К особенностям модели следует отнести долговечность и удобство управления. Аппарат контролируется переключателем на клеммной коробке. Пользователю доступны три режима работы, позволяющие настроить функционирование насоса в зависимости от текущих потребностей.

Прибор работает от электрической сети 220 В и способен поднять воду на высоту до 18 метров. Чугунный корпус устройства и допустимая температура жидкости в 110 °C позволяют установить его в любой точке трубопровода.

Достоинства:

• долгий срок службы;
• простота регулировки;
• удобство монтажа;
• производительность — 30 л/мин.

Недостатки:

нагревание корпуса при работе.

Jemix W15GR-18 A станет прекрасным решением для частного дома или дачи. Простая настройка и высокая производительность насоса обеспечат стабильную циркуляцию теплоносителя.

Как правильно выбрать насосное оборудование?

Эффективность работы насоса зависит от базовых параметров – производительности и напора. Производительность показывает количество жидкости-теплоносителя, которое за единицу времени должен перекачать агрегат. Этот параметр определяется из условий максимальной загружённости.

Напор – величина, выражающая энергию потока жидкости, используемой в качестве носителя тепла. Учитывает гидравлическое сопротивление всей системы.

Также следует обратить внимание на максимальную температуру. Так как помпа будет перекачивать нагретую воду, она должна выдерживать показатели до 110°С

Очень важно подобрать подходящую мощность циркуляционного насоса. Маломощное устройство не справится с перекачкой жидкости теплоносителя в нужном объёме

Параметры помпы выбирают на основании проведенных расчетов.

Если же установить более мощный агрегат, в трубопроводе появится неприятный шум. Также в этом случае функциональные элементы котельного оборудования будут изнашиваться намного быстрее, чем заявлено производителем.

Мощности циркуляционного насоса должно хватать, чтобы справиться с гидравлическим сопротивлением в закрытом контуре

Специалисты рекомендуют выбирать циркуляционную помпу ещё на этапе проектирования системы теплоснабжения. Если длина трубопровода не превышает 80 м, достаточно установить один насос. При большей протяжённости целесообразно монтировать сразу несколько перекачивающих устройств.

При покупке следует обратить внимание и на материалы, из которых изготовлены функциональные элементы насоса. Большинство деталей напрямую/косвенно контактируют с нагретой рабочей жидкостью, а потому подлежат быстрому износу

Поэтому целесообразно отдавать предпочтение циркуляционным помпам с керамическими подшипниками и роторным узлом.

Немаловажную роль играет электроника. Чтобы регулировать температурные показатели внутри помещений в отопительных контурах устанавливают термостатические клапаны. При повышении температуры они перекрываются, в трубах увеличивается давление.

В результате этих процессов появляется неприятный шум. Чтобы от него избавиться, необходимо перевести циркуляционный насос на более низкие обороты, а делать это вручную неудобно.

Быстро и эффективно справиться с этой задачей помогут помпы со встроенной электроникой. Такие агрегаты плавно регулируют перепады давления в трубопроводе в зависимости от изменения количества жидкости.

Главные достоинства современных помп – экономичность и долговечность, компактные габаритные размеры, низкий уровень шума, автоматический режим работы, удобная панель управления

Стоит отметить и дополнительные функциональные возможности насосов, а именно:

• плавная регулировка;
• контроль скоростей;
• автоматический режим работы;
• встроенный информативный дисплей.

Самые простые модели циркуляционных помп – без возможности регулировать скорость транспортировки жидкости. Современные многофункциональные насосы представляют собой двух/трёхскоростные агрегаты с плавной регулировкой. Они отличаются высокой точностью настроек.

Оборудование, работающее в автоматическом режиме, оснащают панелью управления. Настройки таких устройств обширны и зависят только от модификации приборов.

Это может быть автоматическая регулировка скорости в зависимости от изменений температурных показателей воздуха внутри помещения, электронный таймер выключения/включения, автоматический запуск помпы при минимальной скорости потока.

Наличие цифрового дисплея даёт возможность получать всю необходимую информацию о работе насосного устройства: температуру жидкости-теплоносителя, сопротивление в замкнутом контуре, производительность, ошибки и т.д

Особенности монтажа

Как правило, циркулярные электронасосы устанавливаются в магистраль с использованием байпаса – параллельного трубопровода с шаровым краном, через который подается теплоноситель при отключенной ветке насоса. Такая конструкция позволяет извлекать циркулярник для настройки, ремонта или замены без слива теплоносителя из системы.

Правильно выбрать циркуляционный насос для отопления – ответственная задача, решение которой лучше доверить специалистам. От выбранного агрегата зависит комфортность и эффективность работы системы отопления (оптимальный КПД устройства), расход электроэнергии, экономия которой при правильном решении может достигать 80%.

Разновидности циркуляционных насосов

В насосах с сухим ротором электродвигатель спрятан в герметичной камере.

Давайте посмотрим, как подобрать циркуляционный насос для системы отопления – начнем с изучения разновидностей. Не вдаваясь в технические характеристики, сразу поделим их на две большие категории. В первую категорию входят помпы «сухого» типа. В таких агрегатах с водой контактирует только крыльчатка, а сам электродвигатель располагается в отдельной герметичной камере – за счет специальной системы уплотнения вода сюда не проникает.

Казалось бы, «сухие» помпы должны быть лучше, чем «мокрые». Электрическая часть в них надежно изолирована, поэтому никаких серьезных поломок и аварий быть не должно. Также они отличаются высоким КПД, что влияет на энергопотребление. Но есть и недостатки – они ощутимо шумят и обладают пониженным сроком службы (изнашиваются уплотнители вокруг вращающегося ротора). Выбранный агрегат лучше расположить в подвале, где он не будет мешать своим шумом.

Из-за своих недостатков, циркуляционные насосы «сухого» типа применяются только в многоэтажных домах или в зданиях большой площади с отдельной котельной.

Агрегаты «мокрого» типа чуть более компактны и гораздо более бесшумны. Например, выбрав подходящую по напору модель от именитого производителя, никаких шумов мы не услышим (даже при использовании металлических труб, по которым хорошо передаются любые звуки). Ротор в таких агрегатах вращается в герметичной капсуле, омываемой теплоносителем.

Устройство циркуляционной помпы с мокрым ротором.

Циркуляционные насосы «мокрого» типа хорошо подходят для использования в автономных системах отопления. Хорошо подобранная модель, на которую не пожалели денег, не будет напоминать о себе долгие годы, радуя быстрым распространением тепла по контуру. К тому же, «мокрые» помпы практически бесшумные, если они работают не на максимальной мощности (регулируется во многих моделях).

Если сразу же после установки помпы вы обнаружили подозрительные звуки, то это могут шуметь пузырьки воздуха. Берем плоскую отвертку и немного выворачиваем воздушный винт, не забыв подставить какой-нибудь емкость. После удаления воздуха шумы исчезнут – закручиваем винт обратно.

На виды циркуляционных насосов можно не обращать особого внимания. Для домовладений и небольших построек используются помпы «мокрого» типа – «сухие» здесь не подходят. Но знать об их дележке все-таки нужно. Также существует разделение на моноблочные агрегаты и консольные. Последние чаще всего используются в крупных системах отопления, а в частных домах ставятся моноблоки.

Расчет мощности отопительного насоса

Как рассчитать мощность отопления насоса? Выбирая насос для отопительной системы, необходимо обратить внимание на ту рабочую точку, с которой начинается его работа. В этой же точке будет произведена его установка

Расход и напор воды будут показателями, характеризующими позицию насоса. Для измерения расхода воды используется такое значение, как кубические метры воды в час (скорость насоса в системе отопления), а напор измеряется в метрах. Такие показатели во многом зависят от того, какими характеристиками обладает насос.

Производя расчет насоса для отопления, лучше всего выбрать такой вариант, при котором мощность его начальной точки будет приравнена к той мощности, которую потребляет сама система отопления.

Данную закономерность можно отследить только на особом графике. Эта процедура поможет определить, если тот или иной насос по своим показателям мощности подходит для вашей отопительной системы.

Ниже приведена формула, которая поможет узнать мощность циркуляционного насоса для отопления:

P2(кВт) = (p * Q * H) / 367 * КПД

Р
– уровень плотности воды;

Q
– уровень расхода воды;

Н
– уровень напора воды.

Таким образом и делается расчет мощности насоса для отопления.