Правила выбора циркуляционного оборудования
«Мокрый» вид циркуляционного насоса отличается меньшим уровнем шума. Противоположная ситуация с «сухим» ротором. При этом шум образуется не только в результате работы сугубо насоса, но и вентилятора, который отвечает за снижение температуры электродвигателя.
«Сухие» устройства монтируют в промышленных помещениях, а «мокрые» актуальны для жилых помещений. Ведь уровень шума, превышающий 70 дБ, будет оказывать негативное влияние на психологическое состояние проживающих в доме.
В обустройстве частных домов в приоритете «мокрый» вариант циркуляционного насоса. Его лопасти постоянно находятся в перекачиваемой среде, детали будут смазываться водой и прослужат 5 и более лет.
При включении прибора в открытую схему отопления следует обращать пристальное внимание на качество теплоносителя, не стоит пополнять его водой с наличием минеральных и органических включений. Вариант с «мокрым» ротором стоит меньше, чем аналог с «сухим»
Следует остановиться на первом, если система отопления не требует большой мощности
Вариант с «мокрым» ротором стоит меньше, чем аналог с «сухим». Следует остановиться на первом, если система отопления не требует большой мощности
Еще один критерий – показатель напора. Так, если для оптимальной работы замкнутой системы он находится в пределах 10 м, тогда подойдет «мокрый» ротор. Достаточно мощности в 25-30 м3 в час.
Когда же система отопления требует большего напора, тогда оптимальный вариант — насос с «сухим» ротором. В его конструкции ротор отделен от отопительного трубопровода сальником. Эта разновидность будет потреблять меньше электроэнергии, чем аналог с «мокрым» при одинаковой эффективности работы.
Узнать необходимую мощность насоса поможет следующая формула:
Q = 0,86 * P / dt
где:
Q – мощность насоса, м3/час;
P – тепловая мощность системы отопления, киловатт;
dt – разница между температурой воды до попадания в нагревательный прибор и после выхода из него.
Приведем конкретный пример. Пусть площадь жилого дома — 200 м2. Предположим, что система отопления двухтрубная. Чтобы поддерживать оптимальную температуру зимой, достаточно тепловой мощности в 20 киловатт.
По умолчанию dt — 20 градусов по Цельсию. Этого показателя достаточно для примерных расчетов в домашних условиях.
В результате получаем 0,86 м3/час. Можем округлить до 0,9. Лучше все же перестраховаться от погрешности. А со временем циркуляционный насос изнашивается, поэтому и мощность будет меньше.
Еще один параметр оборудования — напор. Каждая гидравлическая система имеет сопротивление относительно потока воды. Эта характеристика и обуславливает необходимость использования прибора для обеспечения циркуляции теплоносителя в системе.
Параметры насоса должны предупреждать сопротивление отопительной системы и обеспечивать требуемую эффективность работы
Чтобы получить точное значение показателя гидравлического сопротивления, расчеты осуществляются по следующей формуле:
H=N*K
где:
N – количество этажей здания (подвал считается за этаж);
K – среднестатистические гидравлические расходы в расчете на один этаж дома.
K колеблется в диапазоне 0,7-1,1 метра водяного столба для двухтрубных систем отопления. А для коллекторно-лучевых его значение находится в пределах 1,16-1,85.
Например, двухэтажный дом вместе с подвалом имеет три уровня. Если вычисления выполняются непрофессионалом, тогда можно взять максимальное значение из указанных выше диапазонов. Для двухтрубной системы это 1,1 метра. То есть К вычисляем как 3*1,1 и получаем 3,3 м водяного столба.
В трехэтажном доме общая высота отопительной системы равна 8 метрам. Однако по формуле мы получили лишь 3,3 метра водяного столба. Этого значения будет достаточно, поскольку насос не отвечает за поднятие воды, а только за уменьшение негативных последствий сопротивления системы.
Установка дополнительного оборудования
Вне зависимости от используемого типа отопительного контура, где производителем тепла служит один котел, достаточно будет установить единый перекачивающий аппарат.
Если же конструктивно система более сложная, возможно применение дополнительных устройств, обеспечивающих принудительную циркуляцию жидкости.
Пример совместной схемы обвязки твердотопливного котла в паре с электрическим. В этой системе отопления установлено два перекачивающих устройства
Необходимость в этом появляется в следующих случаях:
- при обогреве дома участвует более одного котельного агрегата;
- если в схеме обвязки присутствует буферная емкость;
- система отопления расходится на несколько ветвей, например, обслуживание косвенного бойлера, несколько этажей и т. д.;
- при использовании гидроразделителя;
- когда длина трубопровода более 80 метров;
- при организации движения воды в контурах обогрева пола.
Для выполнения правильной обвязки нескольких котлов, функционирующих на разном топливе, есть необходимость установки резервных насосов.
Для схемы с теплоаккумулятором также необходим монтаж дополнительного циркуляционного насоса. В этом случае магистраль состоит из двух контуров – отопительного и котлового.
Буферная емкость разделяет систему на два контура, хотя на практике их может быть и больше
Более сложная схема отопления реализуется в больших домах на 2-3 этажа. Из-за разветвления системы на несколько магистралей, насосов для перекачивания теплоносителя задействуют от 2 и больше.
Они отвечают за подачу теплоносителя на каждый из этажей к различным приборам отопления.
Вне зависимости от количества пееркачивающих устройств, их устанавливают на байпасе. В межсезонье система отопления может работать без насоса, который перекрывается с помощью шаровых вентилей
Если же в доме планируется организовать полы с подогревом, то целесообразно монтировать два циркуляционных насоса.
В комплексе насосно-смесительный узел отвечает за подготовку теплоносителя, т. е. удержание температуры в 30-40 °C.
Чтобы мощности основного перекачивающего устройства хватило на преодоление местного гидравлического сопротивления контуров пола, длина линии не должна быть больше 50 м. Иначе прогрев полов станет неравномерным, соответственно и помещения
В некоторых случаях вовсе не требуется установка насосных агрегатов. Многие модели электро- и газогенераторов настенного типа уже имеют встроенные циркуляционные устройства.
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.
Правила установки в систему отопления
Вне зависимости от типа конструкции циркуляционного насоса его устанавливают на трубопровод или запорную арматуру с помощью накидных гаек-американок. Это дает возможность быстро производить демонтаж в случае ремонта или замены аппарата.
Существуют следующие рекомендации по монтажу циркуляционного насоса:
Агрегат можно врезать в любой части трубопровода – горизонтальной, вертикальной или наклонной
Главное при этом соблюдать горизонтальную ориентацию оси ротора (головка ни в коем случае на должна смотреть вниз или вверх).
Очень важно, чтобы пластиковый контейнер с электрическими контактами был размещен сверху корпуса, в противном случае во время аварии его зальет водой. Кроме того, это заметно усложнит обслуживание прибора
Сделать это достаточно просто, открутив винты крепления коробки и повернув ее в нужную сторону.
Стрелка на корпусе насоса указывает направление потока теплоносителя, что важно соблюдать.
Для упрощения обслуживания и ремонта аппарата с обеих сторон его рекомендуется оснастить отсекающими кранами. Это позволит во время демонтажа обойтись без сливания воды с контура.
При такой схеме установки насоса отопления вся нагрузка от его массы ложится на 1 или 2 шаровых крана: их количество зависит от пространственной ориентации прибора. Поэтому лучше не экономить, а приобрести качественную запорную арматуру, корпус которой имеет хорошую механическую прочность.
Как влияет принцип работы системы отопления на выбор насоса
Недостаточно знать, что эксплуатация циркулярного насоса способна существенно сократить расходы на отоплении дома, надо обязательно учитывать все необходимые критерии при его выборе. И прежде всего, следует определиться с типом самой системы отопления, ее характерными особенностями.
Эту работу можно провести и самостоятельно, но учитывая, что подбор насоса производиться не на один сезон, лучше обратиться к специалисту.
Итак, до того как остановиться на конкретной марке насоса, нужно определиться с:
типом системы отопления. Если существующая сеть имеет естественную циркуляцию, то рекомендуется установка «мокрого» насоса мощностью до 50-60 Вт
Для систем с принудительной работой, потребуется более мощный аппарат – до 80 Вт и то при условии наличия уклона, а без него – следует обращать внимание на приборы свыше 90 Вт;
отапливаемой площадью и объемом циркулирующего в системе теплоносителя
Естественно, с ростом этих параметров, нужно уделять внимание более мощным насосам. Но для того чтобы рассчитать точную мощность аппарата – потребуется помощь теплотехника. Иногда организация отопительной системы предполагает, что будет производиться установка дополнительного насоса в систему отопления
например, для увеличения мощности или отдельно для теплого пола;
Иногда организация отопительной системы предполагает, что будет производиться установка дополнительного насоса в систему отопления. например, для увеличения мощности или отдельно для теплого пола;
ограничением на предельный уровень шума – именно из-за этого параметра для частных домов, без возможности установки насоса в отдельном помещении на максимальном удалении от жилых комнат, не рекомендуется использовать аппараты с «сухим» циклом работы;
техническим состоянием существующей системы отопления. К новой системе можно подключить любой аппарат, но для сетей, которым от 15-20 лет и более, следует учитывать наличие примесей в теплоносителе. К расчетной мощности стоит прибавить дополнительные 25-35%, особенно если планируется установка насоса с «мокрым» двигателем. Но, при возможности, для старых систем лучше подходят насосы с сухим двигателем, так как, из-за закрытой конструкции, они менее чувствительны к качеству теплоносителя.
Обязательно нужно учитывать и вид топлива, на котором работает котел, а также его конструктивные особенности, в том числе и уровень температуры теплоносителя на выходе и входе.
Выбор подходящего агрегата
При выборе циркуляционного насоса для автономной системы отопления руководствуются двумя основными критериями – производительностью агрегата и напором. Первый из этих параметров характеризует объём теплоносителя, который агрегат сможет перекачать за определённый период времени, а второй говорит о высоте, на которую помпа сможет поднимать жидкость. Кроме того, необходимо учитывать:
- Сечение труб, к которым будет подключаться циркуляционный насос.
- Габариты места, отведённого для установки перекачивающего агрегата.
- Максимальную температуру теплоносителя.
- Мощность и пропускную способность теплогенератора.
- Объем отапливаемых помещений.
О классическом методе расчёта мы уже рассказывали в статье. Расчет циркуляционного насоса для отопления в примерах и формулах. Вместе с тем, есть и более простой способ, который можно использовать как для предварительной калькуляции, так и проверки результатов более основательных вычислений. В его основу положено требование, согласно которому циркуляционный насос должен за один час своей работы прокачать по отопительной системе трехкратный объём её заполнения.
Последнее значение можно косвенно оценить по мощностным характеристикам котла. Если тепловой агрегат выбирался по правилам, то на каждый киловатт, взятый из его технического паспорта, приходится не менее 15 литров теплоносителя. Достаточно умножить мощность теплогенератора в кВт на 15 и сделать поправку в 20%, чтобы с достаточной точностью оценить заполнение отопительных контуров. После того, как будет вычислен объём теплоносителя, подсчитать искомую производительность циркуляционного насоса в л/мин будет несложно — для этого заполнение контуров в литрах необходимо умножить на три и разделить на шестьдесят. Если в качестве примера взять отопительную систему с котлом мощностью 15 кВт, то можно предположить, что объём жидкости во всех её ветках примерно равняется 270 литров (Q =15 кВт х 15 л + 20%). Для принудительной циркуляции теплоносителя понадобится насос с расходной характеристикой не менее 0.81 м3/час или 13.5 л/мин.
Необходимую величину напора циркуляционного насоса также можно определить, не вдаваясь в сложные математические вычисления. Для этого можно воспользоваться формулой N = X * K, где X – этажность здания, включая подвал, а К – поправочный коэффициент, равный 0.7-1.1 для традиционных двухтрубных схем отопления и 1.2-1.85 для коллекторно-лучевых контуров. Так, если вести расчёт гидравлического сопротивления коллекторной отопительной системы двухэтажного здания с подвалом (количество уровней равняется трём), то понадобится помпа с напором 3х1.85=5.55 м.
Полученных величин уже будет достаточно для того, определиться с конкретной моделью циркуляционного насоса любого производителя. Для этого на графиках гидравлических характеристик центробежных агрегатов находят рабочую точку – она находится на пересечении отрезков, проведённых из оси абсцисс (производительность) и ординат (напор). Лучшим положением рабочей точки считается средняя треть графика, которая соответствует максимальному КПД.
График гидравлических характеристик циркуляционного насоса позволяет проанализировать, соответствует ли агрегат требованиям по напору и производительности
Чтобы получить достаточный резерв в ту и другую сторону, следует ориентироваться на кривую, построенную для средней скорости циркуляционного насоса. В этом случае можно будет уменьшить его мощность при чрезмерной шумности или же увеличить, если теплоноситель на входе в котёл будет иметь недопустимо низкую температуру.
Термоклапаны, устанавливаемые во многих системах отопления, регулируют температуру в помещении в соответствии с заданными параметрами. Клапан перекрывается при повышении температуры. При этом повышается гидравлическое сопротивление и, соответственно, увеличивается давление. Эти процессы сопровождаются появлением шума, избавиться от которого можно путем перевода насоса на низкие обороты. Эффективнее справляются с данной задачей насосы с встроенной электроникой, способной плавно регулировать перепады давления в зависимости от изменения количества воды.
Схемы установки в системах различных типов
Для начала уточним место, где ставить проточный насос, обеспечивающий циркуляцию воды через котел и принудительно направляющий ее к радиаторам системы отопления. По словам нашего эксперта Владимира Сухорукова. чей опыт заслуживает доверия, место монтажа нужно выбирать таким образом, чтобы агрегат было удобно обслуживать. На подаче он должен стоять после группы безопасности и отсекающей котел арматуры, как это показано на схеме установки:
Чтобы оборудование можно было снимать и обслуживать, нужно ставить отсекающие краны
На обратке насос необходимо ставить непосредственно перед теплогенератором, причем в тандеме с фильтром — грязевиком, чтобы не пришлось покупать и монтировать лишние краны. Схема обвязки перекачивающего агрегата выглядит так:
При монтаже на обратке используется на 1 кран меньше
Рекомендация. Устанавливать таким способом циркуляционный насос можно как в закрытую, так и в открытую систему отопления, разницы большой нет. Утверждение касается и коллекторной системы, где теплоноситель движется к радиаторам по отдельным подводкам, присоединенным к распределительной гребенке.
Отдельный вопрос — открытая система отопления с циркуляционным насосом, способная работать в 2 режимах – принудительном и самотечном. Последний полезен для жилищ, где часто происходят отключения электроэнергии, а купить блок бесперебойного питания либо генератор хозяевам не позволяют доходы. Тогда аппарат с отсекающей арматурой нужно ставить на байпасе, а в прямую линию врезать кран, как это изображено на схеме:
Эта схема может работать в принудительном и самотечном режиме
Важный момент. В продаже встречаются готовые байпасные узлы с насосом, где вместо крана на протоке стоит обратный клапан. Подобное решение нельзя назвать правильным, поскольку обратный клапан пружинного типа создает сопротивление порядка 0.08—0.1 Бар, что слишком много для самотечной системы отопления. Вместо него можно применить лепестковый клапан, но его надо ставить только в горизонтальном положении.
Напоследок разъясним, как установить и выполнить подключение циркуляционного насоса к котлу, сжигающему твердое топливо. Как было сказано выше, агрегат лучше поставить на магистрали, идущей из системы отопления к теплогенератору, что и показано на схеме:
Как видите, в обвязке применено подключение насоса в котловой контур циркуляции с байпасом и трехходовым смесительным клапаном
О важной роли этих элементов обвязки подробно рассказано здесь
Куда ставить циркуляционный насос в системе отопления: теплый пол
Обогрев жилища путём нагрева полов набирает всё большую популярность. Для функционирования системы её оснащают смесительным узлом и циркуляционным насосом, обеспечивающим движение теплоносителя по контурам (петлям) отопительного трубопровода. Обусловлено это тем, что температура воды не должна превышать установленное значение, нормированное для используемого напольного покрытия.
«Циркуляционник» устанавливают между трехходовым клапаном и коллектором тёплого пола. Только такая компоновка обеспечит работоспособность системы. Если смонтировать насосный агрегат между подключением к радиаторной сети и трехходовым клапаном, то смесительный узел окажется нефункциональным, а тёплый пол не будет греться. Крепят нагнетатель за фланцы резьбовыми гайками. Если разводка выполнена правильно, с установкой насосного агрегата проблем не возникает.
