Как рассчитать циркуляционный насос для системы отопления. Как выбрать циркуляционный насос для системы отопления и правильно установить - обзор моделей с ценами. Способы подбора насоса

Для того, чтобы смонтировать систему водяного отопления с принудительной циркуляцией, необходимо правильно подобрать и установить в ней циркуляционный насос, который и будет ее обеспечивать. В настоящее время, существует большое разнообразие моделей разных конструкций и с разными характеристиками. Какой же из них и как выбрать? В данной статье мы рассмотрим, как выполнить подбор циркуляционного насоса для системы отопления самостоятельно.

Основные критерии подбора

Для того, чтобы подобрать циркуляционный насос для системы отопления необходимо определить его основные характеристики, которые потребуются во время его эксплуатации: рабочий напор (давление) и расход (подачу), которые он должен обеспечивать. А для того, чтобы их определить, необходимо знать как мощность самой системы отопления, так и ее гидравлическое сопротивление. Оба эти показатели можно рассчитать более точно, с помощью сложных расчетов или упрощенно, с помощью расчета, который может сделать практически каждый. Его мы и рассмотрим.

Мощность системы отопления и требуемая подача

Как мы уже говорили, выполняя подбор циркуляционного насоса для системы отопления, в первую очередь, требуется определить ее тепловую мощность. Она должна соответствовать количеству теплоты, необходимому для отопления здания, которое, в свою очередь, определяется его площадью и уровнем теплоизоляции наружных конструкций (стен, пола, потолка, окон, дверей). Чтобы рассчитать этот показатель точно, необходимо учитывать их толщину, материал, конструкцию и другие факторы.

Для того, чтобы упростить расчет, можно взять средний показатель 100-150 Вт тепловой энергии на каждый 1 м 2 помещения, с высотой потолка до 3 м. Если здание утеплено достаточно хорошо можно брать меньшее значение. Так, например, для хорошо утепленного дома площадью 100 м 2 потребуется отопление тепловой мощностью 10 кВт. Если циркуляционный насос будет устанавливаться в уже существующую систему с естественной циркуляцией, то ее мощность можно узнать из технической характеристики котла, который установлен.

Теперь, зная необходимую мощность отопления, можно определить требуемую производительность (подачу) циркуляционного насоса по одной из следующих формул:

П = Q/(1,16 х ΔT), (кг/ч)

Q – тепловая мощность системы отопления (Вт);
ΔT – разница температур подающей и обратной трубы (для двухтрубных систем обычно принимается в пределах 20°С, а для теплого пола – около 5°С);
1,16 – коэффициент удельной теплоемкости воды, Вт ×ч /кг ×°С (для теплоносителей других типов этот показатель будет несколько другим и его можно узнать из справочной литературы или в интернете).

Еще одна формула, по которой можно вычислить требуемую производительность:

П = 3,6 х Q/(c × ΔT), (кг/ч)

где: с – удельная теплоемкость теплоносителя (для воды составляет 4,2 кДж/кг×°С ).

Например, для рассмотренной выше мощности тепловой энергии 10 кВт и двухтрубной системы водяного отопления по первой формуле получим:

П = 10000/(1,16×20) = 431 кг/ч или 0,43 м 3 /ч (для теплоносителя-воды 1кг=1л).

Гидравлическое сопротивление и требуемый напор

Для того, чтобы сделать подбор насоса для системы отопления по этому параметру необходимо вычислить гидравлическое сопротивление, которое ему необходимо будет преодолеть для обеспечения нормальной циркуляции теплоносителя (воды). Для расчета можно использовать следующую формулу:

J = (F+R× L)/p× g (м)

L – длина системы до самого отдаленного радиатора (м);
R – гидравлическое сопротивление прямого участка трубы (Па/м);
p – плотность теплоносителя (для воды – 1000 кг/м 3);
F – сопротивление соединительной и запорной арматуры (Па);
g – 9,8 м/с2 (ускорение свободного падения).

Для точного расчета значения R и F можно найти в справочной литературе. Для упрощенного же можно принять усредненные данные, полученные экспериментальным путем:
R — в пределах 100-150 Па/м;
F – в зависимости от вида:

в каждом соединительном фитинге теряется дополнительно около 30% к потерям в прямой трубе на этом участке;
в трехходовом смесителе или подобных устройствах – дополнительно до 20%;
в терморегуляторах – до 70% от потерь в прямой трубе.

Кроме вышеприведенной, можно использовать другую формулу, предложенную специалистами известной германской фирмы Wilo:

J = R ×L × k, м

где: k – коэффициент учитывающий сопротивление в запорной и регулирующей арматуре и который имеет следующие значения:

1,3 – для простых систем без сложной арматуры;
2,2 – с регулирующей арматурой;
2,6 – для более сложных.

Если один насос будет обеспечивать циркуляцию в системе отопления с несколькими контурами (ветвями), то для его подбора необходимо учитывать суммарное их сопротивление. Если же планируется на каждый контур устанавливать отдельный насос, то каждую такую ветвь магистрали необходимо рассчитывать отдельно, как по тепловой мощности, так и по гидравлическому сопротивлению. При этом этажность здания, при расчете напора, не играет большой роли. Так как в замкнутой системе столбы жидкости подающей и обратной магистрали уравновешиваются.

Как выбрать циркуляционный насос по полученным данным

Вычислив и зная теперь основные требуемые параметры характеристики циркуляционного насоса можно легко подобрать требуемый вариант, используя графики характеристик, которые есть в инструкции по эксплуатации или паспорте любой модели. Как правило, такие графики имеют две оси: напора (давления) и расхода (подачи).

Рис. 1 Пример графика характеристики циркуляционного насоса

На имеющейся график мы можем нанести полученные ранее результаты, откладывая их значения по соответствующих осях, и на их пересечении получить рабочую точку, которая должна находиться немного ниже линии В графика, отображающего характеристики данного насоса (оптимальный вариант — А2 ). Если точка находится выше (А3 )– такой насос не подходит, он не сможет обеспечивать необходимую циркуляцию. Если рабочая точка будет находиться значительно ниже графика (А1 ), это тоже не очень хорошо, так как циркуляцию он будет обеспечивать, но имея слишком большой запас, будет потреблять больше электроэнергии, да и стоимость его также будет выше, чем насоса с более скромными характеристиками.

Рис. 2 Подбор насоса по графику его характеристик

Если модель имеет не одну, а 2 или 3 скорости, то и линий на графике характеристик будет, соответственно, 2 или 3. В этом случае, необходимо подбор насоса для системы отопления осуществлять по графику той скорости, на которой предполагается его эксплуатировать.

Другие факторы, влияющие на выбор

На подбор циркуляционного насоса для системы отопления, кроме рассмотренных выше, основных его параметров характеристики влияют и другие факторы, такие как: надежность, качество изготовления, температурный режим эксплуатации, стоимость, способ соединения и др.

Качество изготовления, надежность и долговечность, как правило, напрямую связаны со стоимостью. Производители, которые предлагают надежные и качественные модели, например: «Grundfos» (Дания), «Wilo» (Германия), «DAB», «Lowara», «Ebara» и «Pedrollo» (Италия), соответственно и оценивают свою продукцию.

Циркуляционный насос wilo в системе отопления

Отечественные или китайские модели стоят дешевле, но и гарантия их качества, соответственно, ниже. Здесь уже выбор каждый должен сделать сам, выбрать качественное изделие за более высокую цену или купить более дешевый циркуляционный насос, с сознанием того, что возможно его в скором времени придется менять.

Если есть желание сэкономить, то можно также приобрести б/у «Grundfos» или «Wilo», часто они могут нормально работать дольше новых китайских, но приобретать их лучше у знакомых проверенных специалистов, которые дают определенную гарантию.

Кроме этого, при выборе необходимо обратить внимание на тип и диаметр соединения насоса с трубами системы. Некоторые модели комплектуются соединительными элементами типа «американок», а к некоторым придется подбирать самостоятельно.
Еще один параметр, на который необходимо обратить внимание – температурный режим эксплуатации циркуляционного насоса, который должен быть в паспорте. Особенно это важно, если он будет устанавливаться на подающей трубе в системе с твердотопливным котлом. В этом случае, максимально допустимая температура должна быть не менее 110°С. Если же, насос будет устанавливаться на «обратке», то это не столь важно, так как температура на входе котла редко превышает 80°С.

Для повышения эффективности работы автономных систем отопления в квартирах, частных и загородных домах применяют циркуляционные насосы. Данные аппараты имеют невысокую стоимость, экономичны, малошумны и устанавливаются даже в старых системах отопления, основанных на естественной циркуляции.

Основным назначением циркуляционных насосов (помп), устанавливаемых в системах отопления, является обеспечение постоянного движения теплоносителя по трубопроводу без повышения давления в нем. Нагретая вода, перемещаясь по контуру с определенной скоростью, равномерно отдает тепло всем элементам системы. Благодаря этому обогрев помещений происходит быстро и c меньшими затратами газа, требуемого на нагрев теплоносителя.

Если устанавливается система отопления, например, для частного дома, которая будет работать по принципу принудительной циркуляции , то без установки циркуляционной помпы не обойтись. Также данные насосы можно устанавливать в отопительных системах, работающих по принципу естественной циркуляции . Установка помпы повышает эффективность работы отопительного контура и способствует экономии газа.

Покупать циркуляционные насосы для отопления следует после изучения полного ассортимента данного вида продукции, который широко представлен в интернете, поскольку аппараты могут отличаться не только конструктивно (“сухие” и “мокрые”), но и по мощности, способу установки. К тому же, некоторые модели циркуляционных агрегатов оснащаются переключателями режимов работы, изменяющими скорость вращения вала аппарата.

Важно! Отдельные модели насосов с регулировкой режимов работы могут быть оснащены автоматикой. Она реагирует на изменение температуры воздуха в помещении и включает необходимую скорость вращения ротора для уменьшения или увеличения скорости циркуляции воды в системе.

Преимущества и недостатки циркуляционных помп

Как уже говорилось выше, циркуляционные помпы имеют конструктивные отличия и разделяются на аппараты с “сухим” и “мокрым” ротором. Оба типа агрегатов работают достаточно эффективно и в силу своих конструкционных отличий имеют как плюсы, так и минусы при использовании.

Агрегаты сухого типа

Важно! В “сухих” аппаратах ротор не контактирует с теплоносителем, и все элементы двигателя герметично защищены от попадания рабочей жидкости.

К плюсам “сухой” циркуляционной помпы можно отнести следующее:

высокая производительность;
ремонтопригодность;
долгий срок службы;
высокий КПД (около 80%);
возможна установка в любом положении;
надежность;
низкая стоимость;
аппарат может работать без теплоносителя в случае его утечки.

Минусы агрегата с “сухим” ротором:

высокий уровень шума — основная причина, по которой данный вид аппаратов не размещают в жилых помещениях;
требуется периодически проводить профилактику, заключающуюся в осмотре аппарата и смазке его подвижных элементов.

Аппараты с “мокрым” ротором

Важно! В циркуляционных помпах с “мокрым” ротором последний контактирует с теплоносителем, выполняющим, кроме основной функции, роль охладителя для элементов двигателя.

Преимущества “мокрых” циркуляционных агрегатов:

минимальный уровень шума, позволяет размещать помпу в жилых помещениях;
не требуется смазка подвижных элементов устройства;
простой монтаж и обслуживание;
наличие способа охлаждения, не требующего установки дополнительного оборудования;
длительный срок службы;
доступные цены на аппараты и на запчасти к ним.

Недостатки “мокрых” циркуляционных аппаратов:

низкий КПД (около 30 %);
правильная работа помпы возможна лишь при горизонтальной ориентации ротора;
агрегат не может работать без теплоносителя.

В целом, преимущества установки циркуляционных насосов , независимо от их типов, заключаются в следующем:

воздух в помещениях, в том числе имеющих большие площади, прогревается быстро;
трубопровод вместе с радиаторами отопления прогреваются равномерно;
отсутствует завоздушенность труб;
можно устанавливать полотенцесушители и термостаты;
уменьшается расход газа, требуемого для подогрева теплоносителя;
монтаж всей системы отопления можно производить с применением труб малого диаметра.

Расчет производительности

Выбирая циркуляционный насос для отопления, прежде всего, необходимо рассчитать его производительность, под которой подразумевается объем, перекачиваемый аппаратом за определенную единицу времени. Обычно данная характеристика агрегата измеряется в л/мин, л/час или м 3 /час.

Производительность циркуляционного аппарата вычисляют по формуле: Q = P / (1,163 х (Tf - Tr)).

Q – объем теплоносителя, который прокачивает насос в м 3 /час.
P – тепловое потребление. Относится к отапливаемым помещениям и измеряется в ваттах (Вт). Согласно СНиП 2.04.07-86, для теплосети одноэтажного или двухэтажного дома с учетом наружной температуры в пределах от -20°С до -30°С, показатель потребления тепла должен быть в районе 173-177 Вт/м 2 . Для многоэтажного, многоквартирного дома данный показатель должен составлять 97-101 Вт/м 2 .
Tf – Tr – разница температур между выходящей из котла трубой и обраткой, по которой вода поступает обратно в котел. Если предполагается использовать систему отопления с трубопроводами большой протяженности, да еще с водяными теплыми полами, то разность температур будет в районе 20°С. Для коротких контуров с малым количеством радиаторов можно брать значение около 10°С. Для теплого пола, имеющего небольшую площадь, перепад температур будет в районе 5°С.
1,163 – коэффициент, обозначающий удельную теплоемкость воды, являющейся, в большинстве случаев, теплоносителем. Если будет применяться антифриз, то его теплоемкость определяют по справочникам.

На заметку! Также для расчёта производительности циркуляционного аппарата применяют еще одну формулу: Q = 3,6 х P/(С х (Tf - Tr)), где С обозначает теплоемкость воды (равняется 4,2 кДж/кг*°С). Значение остальных входящих в формулу символов было описано выше.

Вычисляем тепловое потребление, выполняя подбор по площади:

Р = 100 х 173 = 17300 Вт;
далее, применяем формулу: Q = 17300 / (1,163 х 20) = 743,7 кг/час.

Получившееся значение можно перевести в м 3 /час. Поскольку плотность воды равняется 1000 кг/м 3 , то 743,7 / 1000 = 0,7437 м 3 /час.

Данные расчеты показывают, что для отопительной системы, которую предполагается установить в помещении площадью 100 м 2 , потребуется приобрести циркуляционную помпу с производительностью не менее 0,75 м 3 /час.

Совет! Как показывается практика, лучше купить аппарат с небольшим (10-15%) запасом производительности.

Расчет напора

Напор – это одна из важных характеристик, без учета которой невозможно сделать правильный выбор помпы для контура отопления. Данную величину принято измерять в метрах водяного столба. По сути, напор – это параметр, показывающий высоту, на которую помпа способна поднять теплоноситель.

При расчете напора очень важно учитывать потери давления воды , по причине прохождения ее по всем ответвлениям и поворотам, сужениям и расширениям трубопровода. При этом учитывается количество различных фитингов и запорной арматуры, встречающихся на пути теплоносителя, которые также оказывают некое сопротивление. Ниже приведена таблица, в которой указаны приблизительные значения потерь давления в системе, полученные опытным путем.

Зная показатель сопротивления, расчет напора циркуляционной помпы выполняется по формуле: H =R x L x ZF/10000.

Н – напор циркуляционного аппарата.
R – потери давления (см. таблицу выше).
L – длина всего отопительного контура. То есть, общая длина труб подачи и обратки.
ZF – коэффициент дополнительного сопротивления, который относится к различной арматуре и фасонной части. Значение данного коэффициента для арматуры и фитингов равняется 1,3, для термостатических вентилей – 1,7, а для смесителей и устройств, которые предназначены для предотвращения естественной циркуляции – 1,2.
10000 – коэффициент преобразования метров водяного столба в Па.

Дополнительные функции (автоматика)

Как было сказано выше, для обеспечения автоматического включения и выключения циркуляционного аппарата нередко применяют электронные терморегуляторы . Автоматика позволяет более рационально и эффективно использовать насос в отопительной системе.

Основная задача терморегулятора – включение циркуляционного аппарата, если температура в системе повысится до установленного уровня, и выключение агрегата при снижении температуры теплоносителя. На автоматике есть возможность регулировать гистерезис , то есть разницу между температурой выключения и включения в пределах 2-10°С.

Важно! Некоторые модели контроллеров имеют функцию “АНТИСТОП”, которая не допускает застой ротора аппарата, например, в летнее время. Также может присутствовать и функция “АНТИЗАМЕРЗАНИЕ”. Благодаря ей включается принудительная циркуляция теплоносителя в системе, если его температура достигнет 5°С.

Монтаж автоматики происходит в навесном положении с учетом длины проводов. Циркуляционная помпа подсоединяется к контроллеру с помощью электрического кабеля. А датчик температуры закрепляется на трубе. Для фиксации датчика можно использовать зажимные хомуты.

Обзор производителей

Поломка циркуляционного насоса, особенно в зимний период, может привести к выходу всей системы отопления из строя, что повлечет за собой немалые финансовые вложения для ее восстановления. Даже если поломка помпы замечена вовремя, то не всегда получится быстро купить новый аппарат, например, если дом находится вдали от города. Поэтому рекомендуется сразу покупать качественное циркуляционное оборудование от известных производителей.

является известным на весь мир датским производителем, производящим насосное оборудование более 70 лет. Данный производитель впечатляет своей плодотворностью, поскольку ежегодно выпускает около сотни новых моделей агрегатов, которые с успехом используются, как в бытовой сфере, так и в промышленности. Модели циркуляционных помп, которые поставляет на рынок компания Grundfos, имеют следующие особенности:

для изготовления корпусов насосов применяются чугун, латунь, нержавеющая сталь;
модели аппаратов серии UPS имеют 3 скорости вращения ротора;
агрегаты серии Alpha2 оснащены автоматикой, регулирующей частоту вращения ротора;
мощные модели насосов способны обеспечивать напор до 15 м и производительность до 15 м 3 /час.
циркуляционные агрегаты Grundfos можно купить по цене от 70 до 100 у.е., стоимость мощных аппаратов доходит до 500 у.е.

Wilo – производитель из Германии, поставляющий на рынок широкий ассортимент циркуляционных помп различных модификаций, которые отличаются устойчивой работой и превосходным качеством. Продукции компании Wilo присущи следующие особенности:

аппараты соответствуют директиве по энергосбережению EnEV, которая подразумевает автоматическую регулировку работы циркуляционного оборудования;
насосы работают на переменном токе с напряжением 230/400 В (±10%);
основным материалом, применяемым для изготовления корпусов, является чугун;
аппараты могут иметь мощность от 40 до 200 Вт;
цена на агрегаты Wilo колеблется в диапазоне от 50 до 100 у.е.

DAB – известный производитель циркуляционных насосов из Италии. Данная компания работает уже более 40 лет и вместе с другими поставщиками насосного оборудования конкурирует на отечественном рынке, поставляя аппараты серии А и AV, имеющие следующие характеристики:

имеется защита от перегрузки;
однофазные модели имеют 3 скорости вращения ротора;
аппараты могут работать при температуре теплоносителя от -10 до +110°С;
бытовые агрегаты серии AV имеют производительность 3,5 м 3 /час и напор – 6,5 м, аппараты серии А имеют производительность 16 м 3 /час и напор – 11 м;
подобрать подходящую модель с производительностью 3 м 3 /час и напором 4,3 м можно по цене от 60 у.е.

Важно! Кроме всего, насосы компании DAB имеют дисплеи, установленные на панели управления, благодаря чему облегчается настройка и контроль за работой оборудования.

Современную автономную систему отопления невозможно представить без хорошего циркуляционного насоса. С помощью этого полезного устройства можно в несколько раз повысить качество обогрева жилища и эффективность работы отопительного оборудования. Чтобы выбрать из многочисленных предложений производителей модель, которая подходит конкретной системе, следует выполнить правильный расчет насоса для отопления, а также учесть ряд важных практических нюансов.

Для чего нужен насос в системе отопления?

Большинству жителей верхних этажей в многоквартирных домах хорошо знакомо такое явление как холодные батареи. Это результат отсутствия в системе давления, необходимого для ее нормальной работы. Теплоноситель перемещается по трубам медленно и остывает уже на нижних этажах. С такой же ситуацией могут столкнуться и владельцы частного дома: в самой дальней точке отопительной системы трубы и слишком холодные. Эффективно решить проблему поможет циркуляционный насос. Обратите внимание, что теплоносителя могут быть вполне эффективны в небольших частных домах, но даже в этом случае имеет смысл подумать , поскольку при правильной настройке системы это позволит снизить общие расходы на отопление.

Упрощенно такой насос представляет собой мотор с ротором, который погружен в теплоноситель. Ротор вращается, заставляя воду или другую нагретую жидкость перемещаться по системе с заданной скоростью, создавая необходимое давление. Насос может работать в различных режимах. Например, установив устройство на максимум, можно быстро прогреть остывший в отсутствие хозяев дом. Затем восстанавливают настройки, которые позволяют получить наибольшее количество тепла при минимальных расходах. Различают модели циркуляционных насосов с «сухим» и «мокрым» ротором. В первом случае ротор насоса погружен в жидкость только частично, а во втором случае - полностью. Насосы с «мокрым» ротором издают при работе меньше шума.

Как рассчитать параметры насоса?

Правильно подобранный водяной насос для отопления должен решать две задачи:

создавать в системе напор, способный преодолеть гидравлическое сопротивление отдельных ее элементов;
обеспечивать перемещение по системе достаточного для обогрева здания количества тепла.

Исходя из этого, при выборе циркуляционного насоса следует рассчитать потребность здания в тепловой энергии, а также общее гидравлическое сопротивление всей отопительной системы. Без этих двух показателей подобрать подходящий насос просто невозможно.

Полезная информация о выборе циркуляционного насоса содержится в следующем видеоматериале:

Расчеты производительности насоса

Производительность насоса, которую в расчетных формулах обычно обозначают как Q, отражает количество тепла, которое может быть перемещено за единицу времени. Формула для расчетов выглядит так:

Q=0,86R/TF-TR, где:

Q - объемный расход, куб. м./ч;
R - необходимая тепловая мощность для помещения, кВт;
TF - температура на подаче в систему, градусов Цельсия;
TR - температура на выходе из системы, градусов Цельсия.

Потребность помещения в тепле (R) рассчитывается в зависимости от условий. В Европе принято рассчитывать этот показатель, исходя из норматива:

100 Вт/кв. м площади небольшого частного дома, в котором не более двух квартир;
70 Вт/кв. м площади многоквартирного дома.

Если же расчеты проводятся для зданий с низкой теплоизоляцией, значение показателя следует увеличить. Для расчетов по помещениям на производстве, а также по зданиям с очень высокой степенью теплоизоляции рекомендуется использовать показатель в пределах 30-50 кВт/ кв. м.

С помощью этой таблицы можно более точно рассчитать потребность в тепловой энергии для помещений различного назначения и с различным уровнем теплоизоляции

Расчет гидравлического сопротивления системы

Следующий важный показатель - гидравлическое сопротивление, которое необходимо будет преодолеть циркуляционному насосу. Для этого следует рассчитать высоту всасывания насоса. Обычно этот показатель обозначают как «H». Можно использовать следующую формулу:

H=1,3*(R1L1+R2L2+Z1+Z2+….+ZN)/10000, где

R1, R2 – потеря давления на подаче и обратке, Па/м;
L1,L2 – длина линии подающего и обратного трубопровода, м;
Z1,Z2…..ZN – сопротивление отдельных элементов отопительной системы, Па.

Для определения R1 и R2 следует воспользоваться приведенной ниже таблицей:

В этой таблице представлены дополнительные данные для более точного расчета гидравлического сопротивления, возникающего в отопительной системе частного дома

Гидравлическое сопротивление отдельных элементов и узлов отопительной системы обычно указано в сопровождающей их технической документации. Если по какой-то причине такая документация отсутствует, можно воспользоваться примерными данными:

котел - 1000-2000 Па;
смеситель - 2000-4000 Па;
термостатический вентиль - 5000-10000 Па;
тепломер - 1000-15000 Па.

Для других частей отопительной системы смотрите данные в этой таблице:

Если техническая документация по каким-то причинам утрачена, можно рассчитать гидравлическое сопротивление отдельных элементов отопительной системы с помощью данных, приведенных в этой таблице

Количество скоростей циркуляционного насоса

Большинство современных моделей циркуляционных насосов снабжены возможностью регулировать скорость работы устройства. Чаще всего это трехскоростные модели, с помощью которых можно корректировать количества тепла, поступающего в помещение. Так, при резком похолодании скорость работы насоса увеличивают, а в случае потепления - уменьшают, чтобы температура воздуха в комнатах оставалась комфортной для проживания.

Для переключения скоростей существует специальный рычаг, размещенный на корпусе устройства. Большой популярностью пользуются модели циркуляционных насосов, снабженные системой автоматического регулирования скорости работы устройства в зависимости от изменения температуры наружного воздуха.

Следует отметить, что это лишь один из вариантов такого рода расчетов. Некоторые производители используют при подборе насоса несколько иную методику вычислений. Можно попросить выполнить все расчеты квалифицированного специалиста, сообщив ему подробности устройства конкретной отопительной системы и описав условия ее работы. Обычно рассчитываются показатели максимальной нагрузки, при которой будет работать система. В реальных условиях нагрузка на оборудование будет ниже, поэтому можно смело приобретать циркуляционный насос, характеристики которого несколько ниже расчетных показателей. Приобретение более мощного насоса не целесообразно, поскольку это приведет к ненужным расходам, но работу системы не улучшит.

После того, как все необходимые данные получены, следует изучить напорно-расходные характеристики каждой модели с учетом разных скоростей работы. Эти характеристики могут быть представлены в виде графика. Ниже приведен пример такого графика, на котором отмечены и расчетные характеристики устройства.

С помощью этого графика можно подобрать подходящую модель циркуляционного насоса для отопления по показателям, рассчитанным для системы конкретного частного дома

Точка А соответствует необходимым показателям, а точкой В обозначены реальные данные конкретной модели насоса, максимально приближенные к теоретическим расчетам. Чем меньше расстояние между точками А и В, тем лучше подходит модель насоса для конкретных условий эксплуатации.

Несколько важных замечаний

Как уже отмечалось выше, различают циркуляционные насосы с «сухим» и «мокрым» ротором, а также с автоматической или ручной системой регулировки скоростей. Специалисты рекомендуют использовать насосы, ротор которых полностью погружен в воду, не только из-за пониженного уровня шума, но и потому, что такие модели справляются с нагрузкой более успешно. Установку насоса осуществляют таким образом, чтобы вал ротора располагался горизонтально. Подробнее про установку читайте .

При производстве высококачественных моделей используется прочная сталь, а также керамический вал и подшипники. Срок эксплуатации такого устройства составляет не менее 20 лет. Не стоит выбирать для системы горячего водоснабжения насос с чугунным корпусом, поскольку в таких условиях он быстро разрушится. Предпочтение стоит отдать нержавейке, латуни или бронзе.

Если при работе насоса в системе появляется шум, это не всегда говорит о поломке. Нередко причина этого явления - воздух, оставшийся в системе после запуска. Перед пуском системы следует спустить воздух через специальные клапаны. После того, как система проработает несколько минут, нужно повторить эту процедуру, а затем отрегулировать работу насоса.

Если запуск производится с использованием насоса с ручной регулировкой, необходимо сначала установить прибор на максимальную скорость работы, в регулируемых моделях при пуске отопительной системы следует просто отключить блокировку.

Циркуляционный насос, которым могут оснащаться отопительные системы как закрытого, так и открытого типа, обеспечивает постоянное движение теплоносителя по элементам таких систем и, соответственно, повышает эффективность их использования. Основными конструктивными элементами любого циркуляционного насоса вне зависимости от его типа являются:

корпус, изготавливаемый из металлов и сплавов, устойчивых к коррозии;
приводной электродвигатель, который составляют обмотка статора и вращающийся в его внутренней части ротор;
колесо с лопастями – крыльчатка, ось вращения которой жестко связана с валом ротора.

При подаче электропитания на обмотку статора циркуляционной помпы (так еще называют этот насос) ротор начинает вращаться, передавая крутящий момент крыльчатке. При вращении в рабочей камере крыльчатки с лопастями создается разрежение в подающей магистрали, что способствует всасыванию через нее жидкости из трубопровода. На жидкость, поступившую в рабочую камеру, воздействует центробежная сила, создаваемая при вращении крыльчатки, что приводит к повышению давления теплоносителя в камере и его выталкиванию под определенным напором через нагнетательный патрубок в контур отопительной системы. Благодаря напору потока нагретой рабочей среды, создаваемому посредством помпы, теплоноситель свободно циркулирует по контуру отопительной системы, преодолевая силу трения.

Применяя насос для отопления в частном доме, можно прогреть все помещения строения за очень короткий промежуток времени и поддерживать в них комфортную температуру, просто регулируя скорость функционирования такого устройства.

Система отопления с насосом на «обратке»

Более того, насосы позволяют экономить энергоресурсы, которые применяются для нагрева теплоносителя до определенной температуры. Практика показывает, что экономия газа при использовании циркуляционного насоса для отопления составляет приблизительно 25–30%. Такая ощутимая экономия достигается благодаря тому, что теплоноситель, запускаемый в отопительный контур при помощи циркуляционного насоса, достаточно быстро проходит через трубы и возвращается в котел еще достаточно теплым.

Понятно, что для нагревания до требуемой температуры еще не остывшего теплоносителя требуется меньше энергии, чем при выполнении такой процедуры с холодной жидкостью. Соответственно, для работы котла, нагревающего еще теплую жидкость-теплоноситель, требуется меньше топлива или электроэнергии, что и позволяет экономить на их расходе.

Основные разновидности

Все циркуляционные насосы для систем отопления делятся на два конструктивных типа: устройства с «сухим» ротором и насосы циркуляционные с «мокрым» ротором.

В циркуляционных насосах первого типа, что понятно уже из их названия, ротор не контактирует с жидкой рабочей средой – теплоносителем. Крыльчатка таких помп отделена от ротора и статора уплотнительными стальными кольцами, прижимающимися друг к другу при помощи специальной пружины, компенсирующей износ этих элементов. Герметичность данного уплотнительного узла в процессе работы насоса обеспечивает тонкая прослойка воды между стальными кольцами, формирующаяся за счет разницы между давлениями в системе отопления и во внешней среде.

Циркуляционные насосы для отопления с «сухим» ротором отличаются достаточно высокими КПД (89%) и производительностью, но есть у гидромашин данного типа и недостатки, в том числе сильный шум при работе и сложность в эксплуатации, техническом обслуживании и ремонте. Как правило, насосами данного типа оснащают отопительные системы промышленного назначения, в бытовых системах обогрева они используются достаточно редко.

Одноступенчатый циркуляционный насос с «сухим» ротором

Циркуляционный насос для систем отопления, оснащенный ротором «мокрого» типа, – это устройство, крыльчатка и ротор которого находятся в постоянном контакте с теплоносителем. Рабочая среда, в которой происходит вращение ротора и крыльчатки, выполняет роль смазки и охлаждающей жидкости. Статор и ротор насосов данного типа изолируются друг от друга при помощи специального стакана, изготовленного из нержавейки. Такой стакан, внутри которого располагаются вращающиеся в среде теплоносителя ротор и крыльчатка, защищает обмотку статора, находящуюся под напряжением, от попадания на нее рабочей жидкости.

КПД насосов данного типа довольно невысокий и составляет всего 55%, но технических возможностей такого устройства вполне достаточно для того, чтобы обеспечить циркуляцию теплоносителя в системах обогрева домов не слишком большой площади. Если говорить о достоинствах циркуляционных насосов с «мокрым» ротором, то к ним следует отнести минимальное количество шума, издаваемого при работе таких устройств, высокую надежность, простоту в эксплуатации, техническом обслуживании и ремонте.

Циркуляционный насос «мокрого» типа

Циркуляционный насос для отопления будет обеспечивать ваш комфорт только в том случае, если вы правильно ответите на вопрос о том, как выбрать такое оборудование. Правильный подбор циркуляционного насоса для системы отопления предполагает предварительную оценку следующих параметров как самого устройства, так и элементов системы обогрева, на которую его планируется установить:

производительность насоса, которая характеризует, какой объем жидкости он в состоянии перекачать в единицу времени;
значение создаваемого напора теплоносителя (данный параметр характеризует, на какую высоту может быть поднята жидкость при помощи циркуляционной помпы);
диаметр трубопровода, на котором будет устанавливаться насос;
температура жидкости, циркулирующей по системе обогрева;
пропускная способность и производительность отопительного котла.

Кроме того, выбор циркуляционного насоса предполагает учет таких факторов, как объем обогреваемых помещений, температура воздуха в них, а также тип теплоносителя.

Определить основные монтажные и технические характеристики насосного оборудования позволяет маркировка циркуляционных насосов. Как выбрать циркуляционный насос для отопления по маркировке? Это несложно. Например, цифры 25–60 означают, что диаметр патрубков насоса составляет 25 мм, а величина создаваемого напора – 6 м вод. ст. (или 0,6 атм). Эти характеристики необходимо сопоставить с расчетными параметрами отопительной системы и решить, выбираем или не выбираем мы такой насос.

При выборе насоса для системы отопления надо обращать особое внимание на такой важный параметр данных устройств, как напор жидкости, который они способны создавать. При этом следует учитывать общую длину отопительного контура, по которому будет циркулировать теплоноситель. Любой специалист, рассчитав общую длину отопительного контура, подбирает для его оснащения циркуляционную помпу таким образом, чтобы на каждые 10 метров трубопровода приходилось примерно 0,6 м вод. ст. напора, создаваемого насосным оборудованием. Для отопительных систем, общая длина контуров которых не превышает восьмидесяти метров, достаточно одного циркулярного насоса. Если же длина отопительного контура больше, можно использовать сразу несколько циркуляционных насосов.

Прежде чем выбрать циркуляционный насос для системы отопления, следует учесть и диаметр труб, из которых такая система смонтирована. Обращать внимание на данный параметр необходимо потому, что трубы меньшего диаметра характеризуются более высоким гидравлическим сопротивлением, соответственно, чтобы циркуляция теплоносителя по таким трубам протекала нормально, необходим насос с более высокими напорными характеристиками.

Как подобрать циркуляционный насос для отопления, ориентируясь на производительность такого устройства? Расход теплоносителя, который должен обеспечить конкретный циркуляционный насос, рассчитывают достаточно просто: его приравнивают к мощности отопительного котла. Например, для оснащения систем отопления, обслуживаемых котлом мощностью 25 кВт, следует выбирать циркуляционный насос с производительностью 25 л/мин. Это простое правило делает вопрос о том, как подобрать циркуляционный насос для системы отопления по производительности такого устройства, легким даже для непрофессионалов.

Как выбрать насос для отопления, чтобы не только повысить эффективность использования системы обогрева дома, но и расходовать энергоносители (топливо для котла или электроэнергию) более экономно? Для этого обращайте внимание на модели устройств, режим работы которых можно регулировать. Используя регулируемые циркуляционные насосы, можно быстро прогревать дом при похолодании на улице, просто запустив их на максимальной скорости работы. Когда в помещениях установится комфортная температура воздуха, работу насосного оборудования переключают на экономичный режим.

Правила монтажа

Вопрос о том, как подобрать насос для оснащения автономных систем отопления, важен. Однако не менее важна правильность установки такого оборудования. В первую очередь необходимо правильно выбрать участок отопительной системы, на котором будет устанавливаться циркуляционный насос. При этом следует помнить, что насосу необходимо регулярное техническое обслуживание, поэтому доступ к оборудованию должен быть свободным.

Наиболее удачным местом для циркуляционных насосов в системах отопления частных домов является участок трубопровода, расположенный непосредственно перед входом в котел (обратка). Если установить помпу в верхней части нагревательного оборудования (на подающей магистрали трубопровода), то вместе с теплоносителем она будет высасывать из котла и воздух, что приведет к образованию вакуума в камере нагревательного устройства и закипанию жидкости в его завоздушенном пространстве. В том случае, если циркуляционный насос установлен на трубопроводе перед входом в котел, он будет не только минимизировать риск появления воздушных пробок в трубах, но и работать при более низкой температуре теплоносителя, что увеличит срок службы такой гидромашины.

Насосы для отопления частных домов должны устанавливаться в трубопроводе таким образом, чтобы ось вала их ротора находилась в горизонтальной плоскости. Если пренебречь этим требованием, можно столкнуться не только с потерей значительной части мощности насосного оборудования (до 30%), но и с выходом циркуляционного насоса из строя из-за недостаточно эффективного охлаждения его движущихся частей.

Для того чтобы иметь возможность использовать отопительную систему даже в том случае, если в ней не будет запущен циркуляционный насос, надо оснастить ее обводной линией – байпасом. Если в работе отопительной системы задействован байпас, циркуляция теплоносителя происходит естественным образом. На байпасе (отрезке трубы, соединенном с отопительным контуром в обход циркуляционного насоса) монтируется шаровой кран, при открытии которого и начинает действовать обводная магистраль. Какой диаметр должна иметь труба, из которой изготавливается байпас? Следует иметь в виду, что ее поперечное сечение должно быть меньше, чем диаметр отопительных труб.

При изучении типовой схемы установки циркуляционного насоса появляется естественный вопрос о том, зачем в такой схеме используется фильтр, устанавливаемый на всасывающей магистрали насосного оборудования. Применение такого фильтра позволяет защитить насос от попадания в его внутреннюю часть твердых частиц, присутствующих в составе теплоносителя. Такие частицы, если их не отфильтровать, способствуют интенсивному износу движущихся деталей циркуляционного насоса и, соответственно, поломкам.

На участках трубопровода перед входом в насос и на его выходе следует установить шаровые краны, которые при демонтаже насоса позволят перекрывать подачу воды только на том участке трубопровода, где установлена гидромашина. Вместо одного из таких шаровых кранов можно использовать обратный клапан, что является более правильным решением.

Применение обратного клапана, размещаемого на выходе из циркуляционного насоса, защищает последний от такого негативного явления, как обратный противоток теплоносителя.

У большинства собственников частных домов и дач, которые собираются оснастить свои строения автономными системами отопления, не возникает вопросов о том, для чего нужен циркуляционный насос, поскольку он позволяет более эффективно и экономно обогревать помещения.

Большинство отопительных систем полноценно работают при наличии циркуляционного насоса (в просторечии - помпы). Насос поддерживает необходимый напор жидкости в контуре отопления. В этом и заключено его предназначение - держать нужное давление в системе, помогая преодолевать гидро-сопротивление элементов контура (труб, радиаторов) теплоносителю, дополнительно перемещая его по контуру. Встречаются системы с несколькими насосами: один в отопительном котле и один-два в контуре отопления. При наличии хорошо работающей циркуляционной помпы совсем необязательно отопительный котел располагать в самой нижней части контура отопления.

Конструкция и типы циркуляционных насосов

Большинство насосов имеет следующую конструкцию:

Корпус с присоединенной улиткой
К улитке прикручиваются трубы контура
В корпусе смонтирован электродвигатель с платой управления и клеммами для подсоединения проводов электросети.
Вращающаяся часть двигателя - ротор с насадкой (крыльчаткой) - двигает воду, засасывая ее с одной стороны и нагнетая в трубы контура, с другой стороны

В результате работы получается некоторое разряжение на входе насоса и нужное давление (компрессия) - на выходе. Все циркуляционные насосы в зависимости от конструктивных особенностей классифицируются на два типа:

«сухого» типа (с сухим ротором);
«влажного» типа (с влажным ротором).

Насосы «сухого» типа характеризуются тем, что их ротор при работе сам не контактирует с рабочей жидкостью контура отопления. Он от нее надежно изолирован скользящим уплотнителем - кольцом. Такие насосы обладают довольно высоким КПД - до 75−85%, но работают с некоторым уровнем шума. По размерам такие насосы больше, чем их «влажные» аналоги, и требуют особой подводки труб контура. Кроме того, они обычно нуждаются в периодическом обслуживании . Как правило, данные помпы применяются в отдельных котельных , обеспечивающих теплом несколько зданий или промышленное предприятие.

В насосах «влажного» типа сам вращающийся ротор находится в контакте с перекачиваемой жидкостью-теплоносителем , а изолирована от нее неподвижная часть электродвигателя насоса - статор. Взаимодействием с жидкостью достигается необходимая смазка деталей ротора и бесшумность работы всей помпы в целом.

Обычно насосы имеют встроенный ступенчатый регулятор скорости. Циркуляционные насосы «влажного» типа могут работать годами, а порой и десятки лет, не требуя никакого обслуживания. Но они имеют низкий КПД - всего 50−65%. Насосы такого типа получили наибольшее распространение в частных бытовых системах отопления именно из-за своих небольших размеров и бесшумностью при работе. Данные аспекты являются одними из ряда других при выборе циркуляционного насоса для контура отопления вашего дома. Но существует и другие аспекты выбора насоса. Их мы и рассмотрим.

Как правильно выбрать циркуляционный насос?

Хорошо работающий насос в системе отопления отдельного дома или коттеджа должен отвечать следующим требованиям.

С последним пунктом все понятно. Чем меньше насос и бесшумнее он работает, тем лучше. С этой точки зрения для установки в систему отопления несомненно более подходят циркуляционные насосы «влажного» типа. Давайте разберемся с другими пунктами.

Расчет производительности насоса

Три первые требования к насосу тесно связаны между собой и один зависит от другого. Производительность подразумевает количество перегоняемой жидкости , ее расход при минимальной загрузке насоса. Упрощенно можно сказать - чем она выше, тем лучше.

Существует известная формула ее подсчета: Q = N /(t 2- t 1)

Q - расход (производительность),
N - мощность источника нагрева (отопительный котел),
t1 - температура жидкости в трубах «обратки» контура отопления,
t2 - температура в подающей части контура, т. е. после отопительного котла.

При расчетах величина t1 берется в пределах +60 ÷ +70С°, а величина t2 - +90 ÷ +95С°. Данная формула позволяет приблизительно выбрать параметры нужного насоса. Принято считать, что на 10 метров длины циркуляционного кольца контура нужно примерно 0,6 метра напора насоса.

Существуют уже просчитанные тепловые нормативы. Считается: для прогрева 10 кв. метров помещения требуется 1 кВт мощности отопительного котла. Если брать тепловую мощность одной секции 200 Вт, то на 10 кв. метров потребуется 5 секций. Как правило, берется небольшой запас в виде 1−2 секций . Насос должен справляться с подводом воды ко всем радиаторам в здании

Давление насоса

Давление насоса подразумевает уровень, на который насос может поднять воду в системе отопления. Измеряется в метрах водяного столба или в атмосферах. Обычно эта величина указывается в документации к насосу и на самом насосе (специальной бирке).

Рассмотрим насос GRUNDFOS UPS 25−40.

Фирма-изготовитель довольно известная. Цифра 40 и обозначает высоту подъема теплоносителя - 4 метра. Что соответствует 0,4 атм. давления. Именно по этой величине и нужно подбирать насос в первую очередь для вашей системы. А что обозначает цифра 25? Обозначает она диаметр подсоединяемых труб - 25 мм (1 дюйм). Обычно для присоединения насоса используются трубы диаметром 25 мм и 32 мм (1,25 дюйма). Поэтому следует смотреть на полное наименование насоса - он должен соответствовать диметру труб (переходников) в вашей системе отопления. Обычно на насосе еще указываются потребляемая мощность в разных режимах, количество оборотов и направление движения ротора и теплоносителя.

Внешние факторы влияния на работу насоса

И, конечно, на работу насоса влияют внешние условия. Температура окружающей среды в большей степени влияет на количества тепла, нужного для обогрева помещения, а значит и на работу насоса. В некоторых редких случаях она влияет и на работу самого насоса - «замерзший» насос работает не так как «разогревшийся». Кстати, перегреваться насос начнет при его неправильном выборе - он может не справляться с чрезмерной нагрузкой. Поэтому при его покупке следует знать параметры вашей отопительной системы и котла.

Чем больше диаметр труб - тем больше воды в системе, тем более мощный нужен насос. Кроме того, теплоноситель из незамерзающей жидкости имеет вязкость, отличимую от вязкости воды, поэтому и насос следует выбирать более производительный и надежный. Благо выбор циркуляционных насосов довольно велик - можно выбрать нужный практически под каждую отопительную систему.

От автора: Конечно, насос должен справляться с нагрузкой. Но нужно учитывать и тот факт, будет ли он работать постоянно, или же включаться только в нужные промежутки времени. Если циркуляционный насос планируют включать только для подпитки системы отопления и небольшой корректировки давления, необязательно выбирать мощный производительный насос марки. Установленный у меня в подвале насос Wilo N. O. -25/4 (см. фото) включается раз в 3−5 месяца на 1−2 минуты для поднятия давления на 0,1−0,5 атм. Но опять же: в настенном газовом котле у меня уже есть встроенный насос, работающий постоянно. Поэтому следует учитывать все факторы.

Если у вас насос будет работать в паре с контуром естественной циркуляции , то нагрузка на насос может быть высокая. В таком случае, чем больше будет его производительность и напор, тем лучше. При неправильном выборе насос может просто не справляться с поставленной на него задачей - будет плохо «продавливать» систему , в результате батареи будут едва теплыми. И сам насос может перегреться и сгореть. Также не стоит ставить насос на 1 дюйм в 1,25 дюймовые трубы через переходники. В некоторых случаях он не сможет обеспечить нужного напора.

Еще один параметр насоса - его потребляемая электрическая мощность . Как правило, она невелика - от 50 до 200вт. Большое значение имеет только при постоянно включенном насосе.

Так ли важна марка насоса?

В продаже имеется много наименований насосов различных фирм. Практически все они имеют одинаковые характеристики. Различаются в основном степенью надежности и сроком службы.

Самые распространенные марки - Grundfos , Wilo , Wester, Wita, ELSOTHERM, Speroni. Также очень много различных подделок из Китая или явно китайских продуктов. Первые две марки из списка - самые надежные. Они отличаются великолепной надежностью и бесшумностью. Убедиться в их работе можно на слух только в непосредственной близости (5−10 см) или приложив к ним руку. Работают годами не требуя никакого внимания. Но они имеют один небольшой недостаток - высокую цену. Цена них примерно в 2 раза выше, чем на менее известные марки.

Остальные бренды считаются средними по соотношению цена/качество. Работают довольно хорошо, проблемы с ними возникают очень редко. Цены на них находятся в среднем диапазоне.

Совет: При правильном выборе насос будет работать не напрягаясь. Соответственно, сама система отопления будет отличаться надежной, полноценной работой и в вашем доме не будет перебоев с теплом.

О китайских изделиях же мнения владельцев постоянно сходятся: рано или поздно эти изделия начинают шуметь, разбалтывается ротор, или насосы попросту сгорают. Они могут поработать пару месяцев, а могут «дотянуть» пару лет. Цена на них, конечно, маленькая .

Какой вам выбрать? Сразу скажем - никогда не берите китайские помпы. Если вам не жалко переплачивать за бренд - берите Grundfos или Wilo. Не желаете переплачивать за марку - покупайте насос из средней ценовой категории.