Циркуляционные насосы для отопительных систем частных домов

Виды циркуляционных насосов для системы отопления

Производители предлагают оборудование с различным конструктивным исполнением, определяющим порядок его работы и обслуживания. Предлагаем познакомиться с существующими видами и их отличительными особенностями.

Важен не только типоразмер, но и конструктивные особенности

«Сухие» насосы

Название оборудования продиктовано его конструктивными особенностями. Теплоноситель контактирует только с крыльчаткой. Ротор располагается в герметичном корпусе, внутрь которого не попадает жидкость благодаря установке нескольких уплотнительных колец. Циркуляционные насосы данного вида имеют достаточно высокий КПД, достигающий 80%. Они нуждаются в регулярном обслуживании, так как входящие в состав теплоносителя твёрдые частицы негативно воздействуют на уплотнительные кольца, вызывая разгерметизацию корпуса ротора.

У «сухих» насосов высокий КПД

В среднем «сухие» насосы способны прослужить около 3 лет. В процессе работы они достаточно сильно шумят, что может создать некоторые неудобства в процессе эксплуатации. Именно поэтому их практически не используют в системе отопления частного дома. Однако в больших сетях их установка экономически полностью оправдана.

Могут быть:

• горизонтальными;
• вертикальными;
• блочными.

Тип помпы выбирается индивидуально

Циркуляционный насос с «мокрым» ротором

В устройствах данного вида теплоноситель контактирует и с крыльчаткой, и с ротором. В металлическом герметичном стакане находится только электрическая часть вместе со стартером. КПД циркуляционного насоса с «мокрым» ротором составляет около 50%. Такое оборудование не нуждается в регулярном обслуживании.

В процессе работы практически не шумят, что делает их оптимальным вариантом для частного дома либо квартиры.

Насос с «мокрым» ротором практически не шумит

Как выбрать насос для отопления

Лучше всего подходят для установки специальные малошумные циркуляционные насосы центробежного типа с прямыми лопастями. Они не создают избыточно большого давления, а проталкивают теплоноситель, ускоряя его движение (рабочее давление индивидуальной системы отопления с принудительной циркуляцией 1-1,5атм, максимальное – 2атм). Некоторые модели насосов имеют встроенный электропривод. Такие устройства можно устанавливать прямо в трубу, их называют еще «мокрыми», а есть устройства «сухого» типа. Отличаются они только правилами монтажа.

При установке любого типа циркуляционного насоса желательна установка с байпасом и двумя шаровыми кранами, которые позволяют снять насос для ремонта/замены без останова системы.

Подключать насос лучше с байпасом — для возможности его ремонта/замены без разрушения системы

Установка циркуляционного насоса позволяет регулировать скорость продвижения теплоносителя по трубам. Чем активнее движется теплоноситель, тем больше тепла он разносит, а значит, помещение нагревается быстрее. После того, как заданная температура достигнута (отслеживается или степень нагрева теплоносителя или воздуха в помещении в зависимости от возможностей котла и/или настроек), задача меняется – требуется поддерживать заданную температуру и скорость потока уменьшается.

Для системы отопления с принудительной циркуляцией недостаточно определиться с типом насоса

Важно рассчитать его производительность. Для этого, прежде всего, нужно знать теплопотери помещений/зданий, которые будут отапливаться. Они определяются исходя из потерь в самую холодную неделю

В России они нормированы и установлены коммунальными службами. Они рекомендуют использовать следующие величины:

Они определяются исходя из потерь в самую холодную неделю. В России они нормированы и установлены коммунальными службами. Они рекомендуют использовать следующие величины:

• для одно- и двухэтажных домов потери при самой низкой сезонной температуре -25 о С составляют 173Вт/м 2. при -30 о С потери 177 Вт/м 2 ;
• многоэтажные дома теряют от 97Вт/м 2 до 101Вт/м 2 .

Исходя из определенных теплопотерь (обозначаются Q) можно найти мощность насоса по формуле:

c – удельная теплоемкость теплоносителя (1,16 для воды или другое значение из сопроводительных документов к антифризу);

Dt – разница температур между подачей и обраткой. Этот параметр зависит от типа системы и составляет: 20 о С для обычных систем, 10 о С для низкотемпературных и 5 о С для систем теплого пола.

Полученную величину нужно перевести в производительность, для чего нужно разделить на плотность теплоносителя при рабочей температуре.

В принципе, можно при выборе мощности насоса для принудительной циркуляции отопления руководствоваться усредненными нормами:

• с системах, обогревающих площадь до 250м 2. используют агрегаты производительностью 3,5м 3 /ч и создаваемым напором 0,4атм;
• на площадь от 250м 2 до 350м 2 требуется мощность 4-4,5м 3 /ч и давлением 0,6атм;
• в системы обогрева площади от 350м2 до 800м2 устанавливают насосы производительностью 11м 3 /ч и давлением в 0,8атм.

Но учесть нужно, что чем хуже утеплен дом, тем большие мощности оборудования (котла и насоса) могут потребоваться и наоборот – в хорошо утепленном доме могут потребоваться половинные от указанных величины. Эти данные – средние. То же самое можно сказать относительно создаваемого насосом давления: чем уже трубы и более шероховатая их внутренняя поверхность (выше гидравлическое сопротивление системы), тем выше должно быть давление. Полный расчет – сложный и муторный процесс, в котором учитывается множество параметров:

Мощность котла зависит от площади отапливаемого помещения и потерь тепла

• сопротивление труб и фитингов (о том, как выбрать диаметр труб отопления читайте тут );
• длина трубопровода и плотность теплоносителя;
• количество, площадь и вид окон и дверей;
• материал, из которого сделаны стены, их утепление;
• толщина стен и утепления;
• наличие/отсутствие подвала, цоколя, чердака а также степень их утепления;
• тип кровли, состав кровельного пирога и т.д.

Вообще, теплотехнический расчет – один из самых сложных в области. Так что если хотите знать точно, какой мощности вам нужен насос в системе, закажите расчет у специалиста. Если нет – подбирайте основываясь на усредненных данных, корректируя их в ту или другую сторону в зависимости от вашей ситуации. Только нужно учесть, что при недостаточно высокой скорости движения теплоносителя система сильно шумит. Потому в данном случае лучше взять более мощное устройство — расход электроэнергии небольшой, да и система будет более эффективной.

Проведение монтажных работ

Водяной насос ставится в систему отопления через байпас. Взгляните на его чертеж и ознакомьтесь с основными элементами:

Схема подключения с байпасом хороша тем, что позволяет в любой момент переключиться с естественной циркуляции на принудительную. Также она поможет выполнить замену водяного насоса без остановки и слива всего отопления.

• Циркуляционный насос (1) – главное действующее «лицо» в системе;
• Отсекающие краны (3) – отключают насос от отопления;
• Кран байпаса (4) – обеспечивает продвижение теплоносителя только через насос или по обоим протокам;
• Грязевой фильтр (2) – обеспечивает грубую фильтрацию от крупных механических загрязнений.

Давайте посмотрим, как подключить насос к котлу отопления и что для этого нужно. Для начала осматриваем место установки, чтобы найти свободное пространство для размещения байпаса. На следующем этапе собираем элементы байпаса, подготавливаем краны, гайки, сгоны и грязевой фильтр. Также нам потребуется набор ключей для соединения отдельных узлов, и уплотнители.

Приступаем к сборке байпаса – формируем участок с водяным насосом, прикрутив к нему грязевой фильтр и краны. Далее приступаем к осмотру участка трубы, на котором будет происходить врезка. Вырезаем кусок под кран байпаса, берем участок с насосом, вырезаем под него отверстия. Далее привариваем все элементы и только тогда затягиваем ключами все резьбовые соединения – делать это до сварки нельзя.

Также можно установить на насосе отопления обратный клапан – он поможет избежать движения теплоносителя не в ту сторону.

Подключив водяной насос к напольному или настенному котлу, приступаем к электрическим работам – подключаем к клеммам электрические провода с питанием. Здесь рекомендуется поставить отдельный автомат УЗО, выбрав образец на 1 или 2 кВт.

Следующий этап – запуск водяного насоса. Для этого его нужно заполнить водой, убрав из него воздух. Удаление воздушной пробки осуществляется через встроенный спускник или через винт-пробку. Открываем все краны, открываем спускник или откручиваем винт-пробку, ждем, пока выйдет воздух и польется вода. После этого систему герметизируем и пробуем запустить водяной насос. Если прибор шумит, значит, воздушная пробка вышла не вся – выворачиваем частично винт-пробку и держим систему открытой до тех пор, пока не исчезнут воздушные пузырьки.

Как выбрать циркуляционный насос для отопления частного дома

Характеристики любого оборудования выбираются с учётом условий его будущей эксплуатации. Как выбрать насос для отопления частного дома? Можно воспользоваться справочными таблицами, в которых приведены необходимые сведения в зависимости от квадратуры строения. Если такой вариант не устраивает, стоит выполнить расчёт, который позволит получить более точные значения.

Выбрать насос достаточно сложно

Расчёт производительности помпы

Производительность насоса можно рассчитать по следующей формуле:

G = M / ΔТ × Cт, где:

• М – мощность котла, который будет использоваться для отопления дома, Вт;
• ΔТ – перепад температур в отопительном контуре;
• Ст – коэффициент, зависящий от удельной теплоёмкости теплоносителя.

Мощность котла можно найти по формуле

Мощность котла можно определить исходя из того, что на каждый м² коттеджа или загородного дома требуется 100 Вт мощности, для многоквартирных зданий − 70 Вт. При наличии дополнительной термоизоляции наружных стен мощность получают путём умножения 50 кВт на квадратуру дома. Для холодных регионов расчётное значение для частных домов увеличивают до 175 Вт, для многоэтажных – до 101 Вт.

При расчёте мощности котла учитывают теплопотери

Если расчёт производительности циркуляционного насоса кажется слишком трудоёмким, предлагаем воспользоваться калькулятором. Выбирая нужные позиции и вводя недостающие данные, можно получить искомое значение.

Калькулятор расчёта производительности циркуляционного насоса

Напор устройства

От данного параметра зависит, сможет ли насос преодолеть усилие, создаваемое гидравлическим сопротивлением отопительной системы. Если вертикальный подъём компенсируется усилием, создаваемым на нисходящих участках контура, то трубы, вентили, теплообменники и другие элементы создают значительное сопротивление. Это сильно усложняет порядок расчёта.

Напор циркуляционного насоса определяют путём умножения протяжённости отопительного контура на удельное сопротивление трубы и коэффициент, зависящий от количества запорных вентилей, терморегуляторов и других элементов системы.

Напор устройства должен быть достаточным

Предлагаем уважаемым читателям воспользоваться специально разработанным нашей командой калькулятором.

Калькулятор расчёта напора циркуляционного насоса

Расчёт мощности циркуляционного насоса для системы отопления

Для укрупнённого расчёта циркуляционного насоса для системы отопления можно воспользоваться следующей формулой:

N = Nк / DT, где

• N – искомое значение;
• Nк – мощность котла, используемого для отопления дома;
• DT – разность температур в прямом и обратном контуре. В большинстве систем не превышает 15°С.

Мощность зависит от разности температур прямого и обратного контура

На что ещё обратить внимание

При выборе подходящей модели стоит также обратить внимание на занятость циркуляционного насоса. Для периодического включения оборудования зимой достаточно недорогой модели с небольшой мощностью. В этом случае помпа будет выполнять вспомогательную функцию

При большой протяжённости трубопровода без циркуляционного насоса теплоноситель будет двигаться медленно. Для такой системы потребуется мощная модель, допускающая постоянную эксплуатацию

В этом случае помпа будет выполнять вспомогательную функцию. При большой протяжённости трубопровода без циркуляционного насоса теплоноситель будет двигаться медленно. Для такой системы потребуется мощная модель, допускающая постоянную эксплуатацию.

Производители предлагают агрегаты, конструктивное исполнение которых позволяет изменять скорость их работы. В большинстве случаев речь идёт о трёхступенчатой регулировке. Пользователь может подобрать оптимальный режим работы отопительной системы в зависимости от погодных условий. Некоторые модели имеют систему автоматической регулировки мощности.

При выборе также стоит обратить внимание на:

• максимальное давление в системе. В частных домах оно редко превышает 4 атм (при нормальном режиме работы − около 2 атм);
• материал корпус. Предпочтительным является чугун. Изделия с корпусом из термостойкого пластика обойдутся дешевле;
• присоединительные размеры. Возможно, потребуется переходник;
• наличие и тип защиты. Особенно актуальна защита от перегрева. При её наличии срок службы помпы значительно возрастает.

Периодичность включения – важный критерий при выборе

Назначение и виды циркуляционных насосов

Изделие представляет собой компактный нагнетатель центробежного типа, обеспечивающий принудительное перемещение жидкости по замкнутому контуру. Использование циркуляционного насоса в контуре отопления позволяет существенно увеличить скорость и равномерность нагрева отапливаемого помещения. Кроме этого, следует отметить, что эффективный обогрев коттеджа или квартиры площадью более 100 м2 без обеспечения принудительного перемещения теплоносителя по трубопроводам, практически невозможно.

Существует три разновидности циркуляционных нагнетателей:

1. Агрегаты «мокрого» типа из-за невысокого КПД (порядка 55%) применяются преимущественно в бытовых магистралях. Особенностью таких систем является то, что все элементы установки работают в непосредственном контакте с теплоносителем. Смазка подшипниковых узлов и охлаждение трущихся поверхностей так же осуществляется рабочей средой.

К отличительным особенностям «мокрых» установок относятся:

• Размещение ротора в герметичном стакане из нержавеющей стали;
• Все узлы непосредственно контактируют с транспортируемой жидкостью;
• В процессе транспортировки, осуществляется постоянный отвод тепла и смазка трущихся поверхностей.

Функционирование «мокрых» моделей характеризуется низким уровнем шума и устойчивостью давления на выходе, кроме этого, практически не требуется техническое обслуживание до полного износа или выхода из строя какого-либо элемента.

Попадание воздуха в корпус устройства «мокрого» типа может вызвать повышенный износ вращающихся деталей, перегрев подшипниковых узлов и преждевременный выход из строя всей установки.

2. Помпы «сухого» типа характеризуются высоким КПД до (80%), что дает возможность применять их для принудительного перемещения жидкости в схемах со значительной длиной трубопроводов. Основным их отличием является полная герметизация камеры крыльчатки, позволяющая полностью исключить соприкосновение теплоносителя с подшипниками и другими элементами.

Главным преимуществом агрегатов с «сухим» ротором является возможность функционирования при попадании воздуха в камеру крыльчатки, иными словами, такие нагнетатели сохраняют работоспособность при завоздушивании.

Еще одним достоинством таких моделей по сравнению с агрегатами «мокрого» типа является лучшее охлаждение узлов, поскольку они не контактируют с разогретым теплоносителем.

Кроме этого, все подшипниковые узлы и элементы надежно защищены от воздействия абразивной взвеси. Вредному воздействию подвержены только крыльчатка и внутренние стенки корпуса. Такая компоновка дает возможность использовать «сухие» циркуляционные нагнетатели в системе отопления с открытым контуром, где вероятность загрязнения теплоносителя значительно выше, чем в закрытых контурах.

К недостаткам такой компоновки можно отнести:

• Повышенный уровень шума;
• Отсутствие постоянной смазки трущихся поверхностей;
• Сложную конструкцию уплотнений, снижающую надежность изделия.

Указанные недостатки «сухих» нагнетателей не имеют принципиального значения, поскольку шумность устройства практически не имеет значения в производственных зданиях, а своевременное техническое обслуживание позволяет избежать протечки теплоносителя.

3. Нагнетатели с регулируемой частотой вращения крыльчатки позволяют варьировать угловую скорость турбины, обеспечивая тем самым:

• Оптимальные параметры теплогенератора;
• Поддержание заданного значения температуры во всех радиаторах;
• Уменьшение температуры теплоносителя при сохранении температуры в помещении, за счет ускорения транспортировки теплоносителя.

В специализированных магазинах можно найти одно-, двух-, трех-, и четырехскоростные нагнетатели. Изменение скорости производится с помощью использования различных схем коммутации. Существуют нагнетатели с бесступенчатой регулировкой частоты вращения рабочего колеса, однако их стоимость находится за пределами бюджетного сегмента.

Комбинированная циркуляция

Данный тип  системы предусматривает использование котлов твердотопливного типа, а также печей, который оборудованы водяными контурами. Такая установка рассчитана на возможность подключения естественного вида циркуляции. Способ весьма эффективен, особенно если есть возможность частого отключения электроэнергии. Для того чтобы произвести монтаж насоса в таком случае понадобится байпас. Удобство заключается в возможности выбора одного из двух способов циркуляции – принудительного и естественного.

Схема нехитрая и представляет собой небольшой, отдельно выведенный участок трубы. Такой элемент имеет клапан либо шаровой кран. Сама суть врезки заключается в монтировании изогнутых отрезков труб, которые имеют на концах резьбу. Если вся работа будет проведена правильно, насос окажется запущенным в стороне от главной магистрали системы отопления. А регулировка будет производиться посредством открытия или закрытия кранов.

Важным элементом монтажа является тот факт, что вся конструкция «байпаса» изначально собирается отдельно от отопительной магистрали. Затем, когда все элементы собраны в одно целое, производится монтаж конструкции с помощью сварочного аппарата. Работы должны проводиться качественно, поскольку все швы должны быть герметичны.

Сравнение некоторых производителей

Для этого можно взять самые популярные модели таких брендов, как:

Все, перечисленные ниже устройства имеют мокрый ротор .

Grundfos UPS 32-80

У этого прибора :

• напор 7,5 м.;
• производительность 11000 кг/час;
• потребляемая мощность до 220 ВТ;
• температура жидкости — 2 — 110° С;
• цена от 13800 до 16000 рос. Рублей.

Отзывы говорят об очень высокой надёжности, мощности и как следствие цене.

SPERONI SCR 25/60-180

Показатели прибора следующие :

• напор до 6 м.;
• пропускает около 4000 кг/ч;
• выдерживает температуру носителя до 110 градусов по Цельсия;
• стоит около 3600 руб.

Отзывы в целом положительные.

Беламос BRS 25 / 4G

Устройство со следующими характеристиками :

• напор 4,5 м.;
• пропускная способность 2800 кг/ч.;
• мощность 72 Вт;
• допустимая температура носителя от 2 до 110° C;
• стоимость от 2 до 3 тыс. руб.

По отзывам, продукт не слишком качественный, но вполне приемлемый за его цену.

ДЖИЛЕКС Циркуль 25-40

Данный прибор имеет :

• напор до 4 метров;
• производительность около 3000 кг/час;
• мощность 32 — 65 Вт;
• допустимая температура воды от 10 до 110° C;
• цену 3600 рублей.

Учитывая общие тенденции, можно отметить, что с ценой растут числовые значение параметров и надёжность оборудования. Какому производителю отдавать предпочтение будет решать непосредственно будущий владелец таких устройств. Пока же, надо рассмотреть, как правильно их подключать.

Для чего нужен насос в системе отопления

Циркуляционные насосы для отопления частных домов, предназначены для создания принудительного движения теплоносителя в водяном контуре. После установки оборудования, естественная циркуляция жидкости в системе становится невозможной, насосы будут работать в постоянном режиме. По этой причине, к циркуляционному оборудованию предъявляют высокие требования относительно:

1. Производительности.
2. Шумоизоляции.
3. Надежности.
4. Длительного срока эксплуатации.

Циркуляционный насос нужен для «водяных полов», а также двух- и однотрубных систем отопления. В больших зданиях используется для систем ГВС.

Как показывает практика, если установить станцию в любую систему с естественной циркуляцией теплоносителя, увеличивается эффективность обогрева и равномерное прогревание по всей длине водяного контура.

Единственный минус такого решения, это зависимость работы насосного оборудования от электричества, но проблема, как правило, решается подключением источника бесперебойного питания.

Установка насоса в систему отопления частного дома оправдана как при создании новой, так и при модификации уже существующей системы отопления.

Принцип действия циркуляционного насоса

Работа циркуляционных насосов увеличивает энергоэффективность системы отопления на 40-50%. Принцип действия устройств, независимо от типа и конструкции, заключается в следующем:

• Жидкость поступает в полость, выполненную в виде ракушки.
• Внутри корпуса расположено рабочее колесо, маховик, создающий давление.
• Увеличивается скорость теплоносителя и посредством центробежной силы, жидкость отводится в спиральный канал, подключенный к водяному контуру.
• Теплоноситель поступает в водяной отопительный контур с заданной скоростью. Благодаря закручиванию водяных потоков, снижается гидравлическое сопротивление при циркуляции жидкости.

Принцип работы системы отопления с циркуляционным насосом отличается от контуров с естественной циркуляцией, тем, что движение жидкости осуществляется принудительно. На эффективность обогрева не влияет соблюдение уклонов, количество установленных радиаторов, а также диаметр труб.

Работа циркуляционных насосов может несколько отличаться, в зависимости от типа конструкции, но принцип действия остается неизменным. Производители предлагают более сотни моделей оборудования, с различными параметрами производительности и управления. По характеристикам насосов можно разделить станции на несколько групп:

• По типу ротора – для усиления циркуляции теплоносителя, можно применять модели с сухим и мокрым ротором. Конструкции отличаются по расположению рабочего колеса и движущихся механизмов в корпусе.Так, в моделях с сухим ротором, с жидкостью теплоносителя соприкасается исключительно маховик, создающий давление. «Сухие» модели имеют высокую производительность, но имеют несколько недостатков: создается высокий уровень шумов от работы насоса, требуется регулярное обслуживание.Для бытового применения лучше использовать модули с мокрым ротором. Все движущиеся части, включая подшипники, полностью помещены в среду теплоносителя, служащего смазкой для деталей, на которые приходится наибольшая нагрузка. Срок службы водяного насоса «мокрого» типа в системе отопления, составляет не менее 7 лет. Необходимость в обслуживании отсутствует.
• По типу управления – традиционная модель насосного оборудования, чаще всего устанавливаемая в бытовых помещениях небольшой площади, имеет механический регулятор с тремя фиксированными скоростями. Регулировать температуру в доме с помощью циркуляционного насоса механического типа, достаточно неудобно. Модули отличает большой расход электроэнергии.Оптимальный насос имеет электронный блок управления. В корпус встроен комнатный термостат. Автоматика самостоятельно анализирует температурные показатели в помещении, автоматически изменяя выбранный режим. Расход электроэнергии при этом сокращается в 2-3 раза.

Существуют и другие параметры, отличающие циркуляционное оборудование. Но для выбора подходящей модели, достаточно будет знать о перечисленных выше нюансах.