Разновидности
Итак, существует два основных вида насосов: с «мокрым» ротором и ротором «на сухую». Что это означает? Рассмотрим более подробно эти циркуляционные насосы для систем отопления, технические характеристики этих устройств тоже не оставим без внимания.
«Сухой»
В данном случае ротор никоим образом не контактирует с теплоносителем – его рабочая часть отделена от двигателя посредством уплотнительных колец. КПД насосного оборудования такой конструкции достигает порядка 80%. Однако работа «сухого» ротора сопровождается шумовым эффектом.
«Мокрый»
Циркуляционные насосы для систем отопления (как выбрать данное оборудование, рассмотрим ниже) с «мокрым» ротором, наоборот, совместно с крыльчаткой погружаются в теплоноситель, который охлаждает электрический двигатель, играя при этом роль смазки. В связи с этим уровень шума, который создается двигателем, существенно ниже.
Подобный вариант двигателя не требует особого технического обслуживания на протяжении долгого времени. Однако, по сравнению с предыдущим вариантом, его работа не настолько эффективна – КПД уменьшается до 50%. Тихо работающее оборудование «мокрого» типа традиционно используется в бытовых системах отопления для циркуляции теплоносителя.
Выбирая насосное оборудование для системы отопления, рекомендуется учитывать определенные параметры. Рассмотрим их более подробно.
Типы насосов циркуляции
Промышленность выпускает очень много разновидностей насосов для системы топления. Все их не перечислить, да и не нужно этого делать. Остановимся на двух основных типах — насосах с мокрым ротором и сухим.
Параметры системы отопления
Но сначала нужно разобраться в некоторых характеристиках, которые определяют выбор того или иного насоса:
- Площадь помещений, которые необходимо отапливать.
- Уровень температуры в здании — он может отличаться в зависимости от его назначения. Например, в жилом доме, в учреждениях медицинского, школьного и дошкольного профиля температура всегда должна быть выше, нежели в производственных помещениях.
- Температура теплоносителя на входе и выходе отопительной системы.
- Тип отопительного котла, его оснащенность различными функциональными устройствами и автоматическими системами контроля и блокировки.
- Напор теплоносителя — его давление в трубах и радиаторах.
- Этажность здания.
- Тип теплоносителя.
Важно! Насос для циркуляции теплоносителя представляет собой обычный электродвигатель, который состоит из неподвижной части — статора и подвижной — ротора. На одной части вращающегося ротора установлена крыльчатка, в составе которой находятся лопасти. При их вращении создается разрежение воды, в результате чего возникает ее движение
При их вращении создается разрежение воды, в результате чего возникает ее движение.
Есть отопительные котлы старого образца, в которых нет насоса, и циркуляция теплоносителя происходит под действием силы тяжести. Она определяется небольшим уклоном труб и разностью в плотности холодной и горячей воды. Поскольку горячая вода легче холодной, она по законам физики поднимается вверх, переходя самотеком в трубы и радиаторы. Отдав тепло через поверхность данных приборов, остывшая вода возвращается в котел отопления для последующего нагрева. При этом на выходе котла температура жидкости всегда выше, чем на входе — разность температур также способствует движению воды.
При желании хозяина сделать систему отопления более эффективной, ему придется вваривать циркуляционный насос в трубопровод перед отопительным устройством. Это дорого, да и качество такого монтажа не дает 100% гарантии, что система будет работать успешно.
В современных устройствах отопления насосы уже входят в их состав, и в этом явное преимущество отопительных котлов с принудительной циркуляцией. Однако старых изделий эксплуатируется еще достаточное количество. Поэтому подбор циркуляционного насоса для системы отопления является насущной задачей многих владельцев частных домов.
Насос с мокрым ротором
Насос Grundfos
Название говорит само за себя — ротор двигателя с крыльчаткой расположены в воде или другом виде теплоносителя, который смазывает и охлаждает от перегрева конструкцию устройства. Ротор находится в отдельном корпусе, который изготовлен из металлов, не подверженных коррозии — нержавеющей стали, бронзы или латуни.
Преимущества данного изделия:
- Небольшой шум при работе.
- Не требуется частое обслуживание и ремонт.
- Низкая цена.
Недостаток — низкий уровень КПД. Поэтому подобные устройства предназначены для систем отопления в домах с небольшой площадью. Здесь не требуется значительная мощность насоса, и применяется небольшой объем теплоносителя.
Сухой насос циркуляции
В этом изделии ротор отделен от жидкости небольшими уплотнительными частями, а крыльчатка участвует непосредственно в движении теплоносителя.
Достоинства:
- возможность создания мощных насосов, способных продвигать большое количество воды
- высокий коэффициент полезного действия
Недостатки:
- частое обслуживание, так как быстро изнашиваются уплотнительные соединения, поэтому требуется их смазка
- громкий шум в период эксплуатации требует отдельного помещения для такого насоса
Сухие насосы чаще всего применяют в многоэтажных зданиях с площадью более 300 квадратных метров.
Монтаж
Заниматься установкой циркуляционного насоса 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.
Подбор циркуляционного насоса для системы отопления
Иногда перед человеком, уже посадившим дерево и вырастившим сына, встает вопрос – а как подобрать циркуляционный насос для отопительной системы возводимого дома? И от ответа на этот вопрос зависит многое – будут ли равномерно прогреты все радиаторы, будет ли скорость потока теплоносителя в
отопительной системе достаточной, и в то же время не превышенной, не будет ли гула в трубопроводах, не будет ли насос потреблять лишнюю электроэнергию, правильно ли будут работать термостатические вентили отопительных приборов и так далее и тому подобное. Ведь насос – это сердце отопительной системы, которое неустанно качает теплоноситель – кровь дома, наполняющую дом теплом.
Подобрать циркуляционный насос для отопительной системы небольшого здания, проверить, правильно ли насос подобран продавцами в магазине, или убедиться в правильности подбора насоса, стоящего в существующей системе отопления, достаточно просто, если воспользоваться укрупненным методом расчета. Основной параметр подбора циркуляционного насоса – это его производительность, которая должна соответствовать тепловой мощности обслуживаемой им отопительной системы.
Необходимую производительность циркуляционного насоса с достаточной точностью можно рассчитать по простой формуле:
где Q – необходимая производительность насоса в кубометрах в час, Р – тепловая мощность системы в киловаттах, dt – дельта температур – разница температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе. Обычно принимается равной 20 градусам.
Итак, пробуем. Возьмем, для примера, дом общей площадью 200 квадратных метров, в доме есть подвал, 1 этаж и мансарда. Система отопления двухтрубная. Необходимую тепловую мощность, требуемую для обогрева такого дома, примем 20 киловатт. Производим несложные вычисления, получаем – 0,86 кубометра в час. Округляем, и принимаем производительность необходимого циркуляционного насоса – 0,9 кубических метра в час. Запомним ее и идем дальше. Второй важнейшей характеристикой циркуляционного насоса является напор. Каждая гидравлическая система имеет сопротивление пропускаемому по ней потоку воды. Каждый угол, тройник, редуцирующий переход, каждый подъем – все это местные гидравлические сопротивления, сумма которых и составляет гидравлическое сопротивление отопительной системы. Циркуляционный насос должен преодолеть это сопротивление, с сохранением расчетной производительности.
Точный расчет гидравлического сопротивления сложен и требует определенной подготовки. Чтобы примерно рассчитать необходимый напор циркуляционного насоса используется формула:
где N – количество этажей здания, включая подвал, K – усредненные гидравлические потери на один этаж здания. Коэффициент К принимается 0,7 – 1,1 метра водяного столба для двухтрубных систем отопления и 1,16-1,85 для коллекторно-лучевых систем. В нашем доме три уровня, с двухтрубной отопительной системой. Коэффициент К принимаем 1,1 м.в.с. Считаем, 3 х 1,1 = 3,3 метра водяного столба.
Обратите внимание – общая физическая высота отопительной системы, от нижней до верхней точки, в таком доме составляет порядка 8 метров, а напор необходимого циркуляционного насоса только 3,3 метра. Каждая отопительная система является равновесной, насосу не нужно поднимать воду, он только преодолевает сопротивление системы, поэтому увлекаться большими напорами никакого смысла нет
Итак, мы получили два параметра циркуляционного насоса, производительность Q, m/h = 0,9 и напор, Н, м = 3,3. Точка пересечения линий от этих величин, на графике гидравлической кривой циркуляционного насоса, является рабочей точкой необходимого циркуляционного насоса.
Допустим, Вы решили остановиться на отличных насосах DAB, итальянских насосах великолепного качества по совершенно адекватной цене. Пользуясь каталогом, или менеджерами нашей компании, определяете группу насосов, в параметры которых попадает необходимая рабочая точка. Решаем, что этой группой будет группа VA. Выбираем наиболее подходящий график гидравлической кривой, лучше всего подходит кривая насоса VA 55/180 X.
Рабочая точка насоса должна находиться в средней трети графика – эта зона является зоной максимального КПД насоса. Для подбора выбирайте график второй скорости, в этом случае Вы страхуете себя от недостаточной точности укрупненного расчета – у Вас останется резерв для увеличения производительности на третьей скорости и возможность ее уменьшения на первой.
Какие бывают циркуляционные насосы?
Циркуляционные насосы бывают двух видов:
Циркуляционный насос с сухим ротором
- С сухим ротором — теплоноситель не контактирует с ротором насоса. Обладают хорошим КПД, при высоком уровне шума. Их в основном применяют в больших системах отопления, где возможно выделение отдельного помещения под котельную.
- С мокрым ротором — теплоноситель контактирует с ротором. Чаще всего применяются в частных домах, так как обладают малыми габаритами и малым уровнем шума. У них более низкий КПД, чем у насосов с сухим ротором, но это не критично при их уровнях мощности.
Циркуляционный насос с мокрым ротором
Установка на отопительную систему
Более подробный принцип монтирования насоса можно изучить в специальной инструкции, рассмотрев размер разреза устройства. Правильную установку нужно начать с полного изучения всех советов специалистов.
Своими усилиями подключить насос можно, но лишь в том случае, если пользователь обладает некоторыми навыков, а также специальными устройствами. Любые ошибки со стороны пользователя могут привести в результате к преждевременной поломке прибора, ухудшении его работы, а также отказу в починке по гарантии.
Специалисты советуют обязательно соблюдать особую инструкцию при монтировке:
- монтирование закрытого отопительного прибора в доме проводится совместно с подключением резервного электропитания. Минимальное время снабжения устройства электричеством не меньше пяти часов;
- однотрубная либо двухтрубная система должна в обязательном порядке включать в себя байпас. При отключении электричества в доме, принудительный процесс поступления жидкости в устройстве изменяется до автоматического. Системы со совмещённой циркуляцией теплоносителя — хорошее решение при регулярных сбоях в работе электричества;
- активизировать работу устройства на холостом ходу в системе, ненаполненной теплоносителем, нельзя. Чтобы определить работу электронасоса, контур заранее наполняется водой, а после активируют насос. Если станция задана неправильно, то корпус радиаторов будет нагреваться плохо, вне зависимости от отдаления от обогревателя;
- минимальный и максимальный диаметр трубы можно найти в технических характеристиках. Сужение показателя сечения водяного контура в результате ведёт к нарушению нормальной работы насоса;
- подключение к электричеству проводится с помощью специальных клеймений. Необходимости подключить стабилизатор в этом случае нет. Вместе с этим устанавливают автономное снабжение электричеством;
- оборудования с мокрым ротором крепятся лишь вертикально;
- перед насосом устанавливают фильтр с грубой системой очищения;
- для проведения строительной работ место монтирования насоса делают свободно доступным.
Расход электроэнергии
Любое насосное оборудование имеет до трех положений подключения в электрическую сеть. На корпусе устройства располагается табличка, в которой содержится информация о потребляемом им электрическом токе. Каждое положение переключателя будет соответствовать новой производительности оборудования, а именно количеству теплоносителя в час, перекачиваемого насосом по системе отопления. Третья позиция соответствует максимально возможной производительности насоса. Максимальное потребление указывается на корпусе устройства.
Серийно выпускаемые циркуляционные насосы для систем отопления технические характеристики имеют усредненные
Поэтому важно учитывать индивидуальность вашей отопительной системы
К чему повышенный шум в трубопроводах, возникающий в результате излишней мощности насоса (это отмечают в отзывах пользователи) при активной работе системы?
Подготовка месторасположения и установка
Оборудование «мокрого» типа можно монтировать и на подающем, и на возвратном участке труб. Для обеспечения достаточной циркуляции воды по трубопроводу, нужно учитывать важный фактор: любая точка, которая находится в местах всасывания, обязана иметь избыточный гидростатический напор.
Контролировать данный процесс можно таким образом:
- поставить расширительный резервуар выше наиболее высокой точки отопительной системы на 90 см. Данный вариант – наиболее удобный и простой, тем более в случае дополнительного оборудования системы отопления циркулярным насосом. Нужно только необходимая высота чердака и теплоизоляция расширительного резервуара;
- установить резервуар в верхней точке отопительной системы таким образом, чтобы верхняя часть труб была в месте нагнетания насоса. Данный вариант подходит для современных систем отопления, в которых изначально сделан наклон трубопровода к котлу. Способ работы состоит в том, чтобы пузырьки воздуха передвигались в водяном потоке под напором насоса;
- определить самую высшую точку системы на наиболее удаленном стояке. Но тут есть некоторый нюанс: нужно переделывать трубопровод, а это довольно сложное мероприятие, да и цена будет соответствующей;
- перенести расширительную резервуар и часть трубопровода в место всасывания насоса, перед патрубком. Эта реконструкция будет наиболее лучшей для работы принудительной циркуляции воды;
- установка насоса в подающей части трубопровода, непосредственно за точкой входа расширительного резервуара. Но этот вариант подходит не для всех моделей устройств, так как в этом месте температура будет довольно большой. Способ подходит для тех насосов, которые смогут выдерживать эти условия эксплуатации.
Роль байпаса состоит в переключении системы отопления из принудительного режима в естественный в случае поломки насоса, отключении электроэнергии. Диаметр байпаса должен совпадать с диаметром стояка, в который устанавливается.
Устройства на перемычке обязаны быть установлены в таком порядке: сперва врезается фильтр очистки, затем идет клапан и в концес с насос. Входы байпаса в стояк происходят с помощью запорных клапанов, которые перекрывают систему в случае выхода из строя.
Циркуляционный насоделает работу отопительной системы наиболее эффективной. Но, делая выбор насоса, нужно быть очень внимательным, учитывая цену отопительного оборудования и стоимость насоса – так как от этого элемента будет зависеть комфорт в вашем доме.
Расчет рабочего давления в контуре
Хорошее и не очень о насосах для систем отопления.
Watch this video on YouTube
Производя выбор циркуляционного насоса для системы отопления расчет необходимо произвести и по такому показателю как давление внутри трубопровода. Для этого можно воспользоваться соотношением:
P = (R x L + Z) / p x q, где:
- P – величина давления;
- R – сопротивление потоку для прямых участков трубопровода;
- L – общая длина
- Z – величина сопротивления потоку, обусловленная применяемыми в системе фитингами, кранами и прочей арматурой;
- р – величина плотности теплоносителя при рабочей температуре;
- q – значение ускорения свободного падения.
При недостатке данных для расчета по приведенной формуле, можно воспользоваться упрощенным соотношением:
P = R x L x ZF, где
R – величина сопротивления потоку в прямом участке трубы, составляющая приблизительно 100 – 150 паскалей на 1 метр, выраженное в удобной для расчета форме оно составит 0,01 – 0,015 метра на метровый участок трубы;
L – общая протяженность трубопровода, на двухтрубной схеме отопления учитываются как прямой, так и обратный контур;
ZF – коэффициент увеличения, зависящий от следующих показателей:
- для системы с шаровыми кранами, для которых несвойственно уменьшение просвета трубопровода, и с правильно подобранными фитингами он принимается равным 1,3;
- при использовании дроссельных или терморегулирующих устройств его значение составит 1,7.
Насос отопления. Устанавливаем правильно
Watch this video on YouTube
Производя выбор циркулярного насоса для системы отопления, расчет его характеристик представляется как необходимая процедура.
Практика применения циркуляционных насосов дает возможность их подбора без вычислений необходимых параметров. Рекомендуемые параметры приведены в таблице.
Таблица для эмпирического подбора насоса
Таблица 1.
| Отапливаемая площадь (м2) | Производительность (м3/час) | Марки |
| 80 – 240 | От 0,5 до 2,5 | 25 – 40 |
| 100 – 265 | Та же | 32 – 40 |
| 140 – 270 | От 0,5 до 2,7 | 25 – 60 |
| 165 – 310 | Та же | 32 – 60 |
Примечание: в третьей колонке первая цифра – диаметр патрубков, вторая – высота подъема.
Как выбрать циркуляционный насос
Watch this video on YouTube
Воспользовавшись приведенными данными, можно без особых хлопот подобрать нужное устройство для устойчивой и длительной работы.
Основные производители
Циркулярные насосы для систем отопления выпускаются множеством европейских производителей с достаточно высоким качеством и в широком ассортименте.
Компания Wilo. Производимые в Германии насосы этого концерна занимают довольно большое место на профильном рынке. Отличаются высоким качеством и устойчивой работой. Практически все модели этого производителя оборудованы автоматическим и ручным управлением. Настраиваются не только обороты ротора, но и деблокирующие функции, включая величину давления в системе.
Компания DAB. Этот итальянский производитель успешно конкурирует с другими поставщиками на российский рынок, более 40 лет представляя центробежные насосы. Особенностью продукции DAB являются применяемые на панели управления дисплеи, очень удобные для взаимодействия с установкой и контролем процесса работы.
Производитель Grundfos. Датская компания под этим названием существует уже более 70 лет, поставляя на рынок насосное оборудования различного назначения. Следует отметить, что этот производитель является явным и давно признанным профильного рынка. Впечатляет плодотворность и творческий подход компании, выпускающей на рынок до сотни новых моделей своей продукции ежегодно.
Оборудование этого производителя для систем отопления выходит под маркировкой UPS и линейка продукции предназначается как для бытового применения, так и для промышленного. Главной особенностью циркулярных насосов для отопления является их пригодность к работе в очень широком диапазоне температур: от -25о до +110оС.
Линейка продукции UPS может работать с применением 3-х режимов производительности.
Компания Джилекс. Отечественный производитель циркулярных насосов, успешно конкурирующий на рынке с европейскими компаниями.
Агрегаты отличаются неприхотливостью в работе, могут обеспечить активную циркуляцию в отопительных сетях теплоносителей различной плотности, что определяет широкий выбор жидкостей, вплоть до трансформаторного масла. Работают в 3-х режимах мощности, регулировка бесступенчатая. Выгодно отличается от конкурентов уровнем цен.
Заключение
Выбор циркулярного насоса для системы отопления и его расчет позволят потребителю сделать оптимальную покупку для реальных условий конкретного помещения.
Предложенные здесь варианты предварительной оценки необходимого оборудования позволяют уверенно сделать такой выбор. Успехов вам!
На что смотреть при выборе
Выбрать циркуляционный насос станет гораздо проще, если вы обратите внимание на следующие параметры:
Производительность. Разные отопительные системы нуждаются в помпе с оптимальным уровнем производительности. Поэтому владельцу дома следует знать мощность установленного котла. Например, если в контуре функционирует прибор, рассчитанный на 40 кВт, в таком случае насос должен иметь пропускную способность 2.4 м³/ч.
Высота подъема
Еще одна важная характеристика, на которую обязательно следует обращать внимание. Эксперты советуют использовать такую простую формулу: на 10 метров трубопровода – напор 0.6 метров
Таким образом, не составит большого труда подсчитать, что отопительной магистрали 100 метров потребуется насос с высотой подъема 6 метров.
Регуляция потоковой скорости. Достаточно полезная опция, за счет которой может самостоятельно менять скорость движения воды. Некоторые модели оснащены переключателем на 2-3 позиции, более современные имеют электронные регуляторы, которые автоматически меняют скорость. Основное: показатель не должен превышать 1.6 м/с.
Уровень мощности. Каждый насос имеет собственный электродвигатель, обладающий определенным уровнем мощности. Чем тоньше труба в отопительной системе, тем большую мощность должен иметь потом. Некоторые модели имеют мощность 100 Вт, более сложные модели – 150 Вт.
Материалы. Обратите внимание на то, из каких материалов произведены детали и узлы, ведь именно это влияет на срок службы прибора. В идеале, корпус должен быть чугунным, рабочее колесо и крыльчатка – пластиковым.
Уровень подъема в системе
Это показатель максимально возможного напора, на который способна отопительная система. Уровень подъема в системе отражает суммарный показатель гидравлического сопротивления в системе в целом.
При расчете гидравлического сопротивления этажность отапливаемого сооружения с замкнутой отопительной системой не имеет определяющего значения, в среднем оно составляет примерно 2-4 м. вод. столба. Для отопительных систем, смонтированных в малоэтажных домах традиционно, данный параметр идентичен.
Диаметр присоединения и максимальный напор указываются в маркировке насосного оборудования. Для примера рассмотрим циркуляционные насосы для систем отопления Grundfos. Характеристики насоса Grundfos UPS 25-60 следующие: диаметр подключаемого трубопровода должен быть 25 мм, а напор его равен 6 м. вод. столба.
Также существует насосное оборудование этой фирмы с высотой подъема в 3, 4 и 8 метров. В таком случае на их маркировке указываются цифры 30, 40 и 80 соответственно.
Также рассмотрим циркуляционные насосы для систем отопления Wilo (инструкция по подбору аналогична предыдущему варианту). К примеру, насос Wilo Star-RS 30/6 может подключаться к трубопроводу 30 мм, а напор его составляет 6 м. вод. столба.
