Правильный подбор циркуляционного насоса для отопления – виды, различия, характеристики

Как правильно выбрать насосное оборудование?

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

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

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

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

Параметры помпы выбирают на основании проведенных расчетов.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Стоит отметить и дополнительные функциональные возможности насосов, а именно:

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

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

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

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

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

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.

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

Типы насосов циркуляции

Промышленность выпускает очень много разновидностей насосов для системы топления. Все их не перечислить, да и не нужно этого делать. Остановимся на двух основных типах — насосах с мокрым ротором и сухим.

Параметры системы отопления

Но сначала нужно разобраться в некоторых характеристиках, которые определяют выбор того или иного насоса:

1. Площадь помещений, которые необходимо отапливать.
2. Уровень температуры в здании — он может отличаться в зависимости от его назначения. Например, в жилом доме, в учреждениях медицинского, школьного  и дошкольного профиля температура всегда должна быть выше, нежели  в производственных помещениях.
3. Температура теплоносителя на входе и выходе отопительной системы.
4. Тип отопительного котла, его оснащенность различными функциональными устройствами и автоматическими системами контроля и блокировки.
5. Напор теплоносителя — его давление в трубах и радиаторах.
6. Этажность здания.
7. Тип теплоносителя.

Важно! Насос для циркуляции теплоносителя представляет собой обычный электродвигатель, который состоит из неподвижной части — статора и подвижной — ротора. На одной части вращающегося ротора установлена крыльчатка, в составе которой находятся лопасти

При их вращении создается разрежение воды, в результате чего возникает ее движение.

Есть отопительные котлы старого образца, в которых нет насоса, и циркуляция теплоносителя происходит под действием силы тяжести. Она определяется небольшим уклоном труб и разностью в плотности холодной и горячей воды. Поскольку горячая вода легче холодной, она по законам физики поднимается вверх, переходя самотеком в трубы и радиаторы. Отдав тепло через поверхность данных приборов, остывшая вода возвращается в котел отопления для последующего нагрева. При этом на выходе котла температура жидкости всегда выше, чем на входе — разность температур также способствует движению воды.

При желании хозяина сделать систему отопления более эффективной, ему придется вваривать циркуляционный насос в трубопровод перед отопительным устройством. Это дорого, да и качество такого монтажа не дает 100% гарантии, что система будет работать успешно.

В современных устройствах отопления насосы уже входят в их состав, и в этом явное преимущество отопительных котлов с принудительной циркуляцией. Однако старых изделий эксплуатируется еще достаточное количество. Поэтому подбор циркуляционного насоса для системы отопления является насущной задачей многих владельцев частных домов.

Насос с мокрым ротором

Насос Grundfos

Название говорит само за себя — ротор двигателя с крыльчаткой расположены в воде или другом виде теплоносителя, который смазывает и охлаждает от перегрева конструкцию устройства. Ротор находится в отдельном корпусе, который изготовлен из металлов, не подверженных коррозии — нержавеющей стали, бронзы или латуни.

Преимущества данного изделия:

• Небольшой шум при работе.
• Не требуется частое обслуживание и ремонт.
• Низкая цена.

Недостаток — низкий уровень КПД. Поэтому подобные устройства предназначены для систем отопления в домах с небольшой площадью. Здесь не требуется значительная мощность насоса, и применяется небольшой объем теплоносителя.

Сухой насос циркуляции

В этом изделии ротор отделен от жидкости небольшими уплотнительными частями, а крыльчатка участвует непосредственно в движении теплоносителя.

Достоинства:

• возможность создания мощных насосов, способных продвигать большое количество воды
• высокий коэффициент полезного действия

Недостатки:

• частое обслуживание, так как быстро изнашиваются уплотнительные соединения, поэтому требуется их смазка
• громкий шум в период эксплуатации требует отдельного помещения для такого насоса

Сухие насосы чаще всего применяют в многоэтажных зданиях с площадью более 300 квадратных метров.

Основные виды насосов для отопления

Все предлагаемое производителями оборудование делится на две большие группы: насосы «мокрого» или «сухого» типа. Каждый вид имеет свои преимущества и недостатки, что обязательно нужно учитывать при выборе.

Оборудование «мокрого» типа

Насосы отопления, называемые «мокрыми», отличаются от своих аналогов тем, что их рабочее колесо и ротор помещен в тепловой носитель. При этом электрический мотор находится в герметичном боксе, куда влага попасть не может.

Этот вариант — это идеальное решение для небольших загородных домов. Такие устройства отличаются своей бесшумностью и не нуждаются в тщательном и частом техническом обслуживании. К тому же они легко ремонтируются, настраиваются и могут применяться при стабильном или слабо изменяющемся уровне расхода воды.

Отличительной чертой современных моделей «мокрых» насосов является простота их эксплуатации. Благодаря наличию «умной» автоматики можно без каких-либо проблем увеличить производительность или переключить уровень обмоток

Что касается недостатков, то указанная выше категория отличается низкой производительностью. Обуславливается этот минус невозможностью обеспечения высокой герметичности гильзы, разделяющей тепловой носитель и статор.

«Сухая» разновидность приборов

Для этой категории устройств характерно отсутствие прямого контакта ротора с, перекачиваемой им нагретой, водой. Вся рабочая часть оборудования отделена от электрического двигателя резиновыми защитными кольцами.

Главная особенность такого отопительного оборудования — большая эффективность. Но из этого преимущества вытекает существенный недостаток в виде высокой шумности. Решается проблема путем установки агрегата в отдельной комнате с хорошей звукоизоляцией.

При выборе стоит учитывать тот факт, что насос «сухого» типа создает завихрения воздуха, поэтому мелкие частицы пыли могут подниматься, что негативно скажется на уплотнительных элементах и, соответственно, герметичности устройства.

Производители решили эту проблему так: при работе оборудования между резиновыми кольцами создается тонкий водяной слой. Он выполняет функцию смазки и предотвращает разрушение уплотнительных деталей.

Приборы, в свою очередь, делятся на три подгруппы:

• вертикальные;
• блочные;
• консольные.

Особенность первой категории заключается в вертикальном расположении электродвигателя. Такое оборудование стоит покупать только в том случае, если планируется перекачка большого объема теплового носителя. Что касается блочных насосов, то они устанавливаются на ровной бетонной поверхности.

Предназначены блочные насосы для использования в промышленных целях, когда требуются большие расходные и напорные характеристики

Консольные устройства характеризуются расположением всасывающего патрубка с наружной стороны улитки, в то время как нагнетательный находится на корпусе с противоположной.

Производители

Выбрать производителя, пожалуй, самая сложная задача. Очень хорошие отзывы имеют циркуляционные насосы Грундфос (Grundfos), но цена на них высока. Есть линейки подешевле — в среднем ценовом диапазоне, но они и качеством похуже. Если уже решаете взять относительно дорогую модель, так лучше уже брать из новых разработок (Alpha2, Alpha2L Alpha2 new). Они, по крайней мере, имеют очень низкое энергопотребление. И, переплатив несколько тысяч при покупке, вы будете экономить на счетах за электричество весь период эксплуатации. Разница серьезная — среднее энергопотребление порядка 50-70 Вт, у этих моделей не более 10 Вт.

Правила установки надо соблюдать обязательно

Если же бюджет не позволяет, можно найти более дешевые циркуляционные насосы, но приемлемого качества. Чуть дешевле будут Willo (Вилло). Они по качеству и надежности не хуже Grundfos, но цены пониже, хоть и не намного. У них также есть энергосберегающие линейки. Еще более бюджетные можно выбирать у следующих производителей:

• Vortex (Вортекс). Насосы немецкого производства. Не разрекламированные, но надежные.
• Циркуль (Россия). Под этой маркой выпускает их корпорация Джилекс.
• UNIPUMP. Это китайские из разряда опробованных. Нормальная серия UPS, а вот линейка VIP ненадежная.
• Calpeda, DAB и другие итальянские марки. Они традиционно занимаются водной «тематикой» и выпускают неплохие модели.
• Тайфун (Россия). Бюджетная марка отечественного производства.

Но все выше перечисленные производители выпускают трехскоростные циркуляционные насосы. Если вам нужен с плавной регулировкой скорости, выбор совсем невелик: только Grundfos и Willo. Возможно, со временем, подтянутся и другие, но пока так. Один важный момент. Продукцию и Грюнфос и Вилло очень часто подделывают — чтобы не купить подделку вместо оригинала, ищите авторизованные точки продаж. Их список можно найти на официальных сайтах производителей.

Циркуляционный или повысительный насос?

Главное отличие таких насосов заключается в функции, которую они выполняют. Циркуляционный обеспечивает принудительную циркуляцию ресурса, а повысительный – увеличивает давление в трубопроводе на конкретных участках системы.

Касательно повысительного (нагнетательного) насоса, то принцип его работы заключается в точечном поднятии давления. Увеличение происходит на конкретном требуемом участке. Такие агрегаты относятся к узкопрофильному классу оборудования, поэтому на рынке не так много моделей. Но все же существуют лидеры, пользующиеся огромной популярностью:

• AC159-160A AQUARIO;
• PB WILO;
• GRUNDFOS UPA 15-90.

Наиболее широкой востребованностью пользуются насосные агрегаты, способные обеспечить рост давления с 0,2 до 1 атм, итог – 0,8 атм. Но нередко бывают ситуации, когда нужно повысить давление на более высокую отметку. Тогда используются целые нагнетательные станции, повышающие давлении на более чем 3 атм. В таком случае станции отличаются более сложной структурой и несколько другим принципом работы.

Виды циркуляционных насосов

Специалисты различают два основных типа циркуляционных насосов, устанавливаемых в локальных отопительных системах. Каждый из них требует внимательного рассмотрения.

Сухие циркуляционные насосы.

Конструкция сухих циркуляционных насосов исключает контакт ротора электродвигателя с перекачиваемой водой. Рабочее колесо в этом случае отделено от ротора кольцами торцевого уплотнителя.

В качестве материала для них применяют:

• высокопрочные смеси на основе прессованного углерода;
• нержавеющую сталь;
• износостойкую керамику;
• оксиды алюминия и вольфрама.

Кольца прижимаются друг к другу пружинами. При движении они плотно притираются одно к другому. Тончайшая пленка воды, попадающей в зазор, служит дополнительным герметизирующим элементом конструкции. Насосы старого исполнения вместо торцевого уплотнения использовали сальниковую набивку, которую надо было периодически подтягивать или набивать заново по мере ее износа для восстановления первоначальной герметичности. Торцы современных моделей не требуют ремонта в течение 3 лет и более.

Устройство циркуляционного насоса с сухим ротором.

1. Вентилятор двигателя.2. Корпус двигателя с ребрами охлаждения.

3. Уплотнительный сальник.4. Крыльчатка.

5. Корпус помпы.

Особенности эксплуатации циркуляционных насосов сухого типа:

• высокий КПД, достигающий 80%;
• повышенный уровень шума, требующий установки оборудования в отдельное помещение;
• жесткие требования к минимизации содержания в воде взвешенных твердых частиц, приводящих к абразивному износу уплотнений;
• недопустимость длительной работы на холостом ходу без контакта с жидкостью.

Варианты конструкций и положения установки «сухих» насосов.

Горизонтальные насосы

Горизонтальные насосы имеют классический вариант монтажа, при котором рабочее колесо и двигатель располагаются на одном уровне. Приемный патрубок у них находится в торцевой части, а нагнетательный – на боковой поверхности корпуса.

Вертикальные насосы

Вертикальные насосы отличаются положением двигателя над рабочей частью. Приемный и выкидной патрубки у них обычно имеют одинаковый диаметр и располагаются на одной горизонтальной оси.

Блочные насосы

Блочные насосы характеризуются компактной конструкцией. Электродвигатель и рабочее колесо у них нередко монтируются в одном корпусе. Для них характерно торцевое расположение приемного штуцера и радиальное направление выкидного патрубка.

Мокрые циркуляционные насосы

Отличительной чертой мокрых насосов является непосредственный контакт ротора электродвигателя с перекачиваемой жидкостью. При этом вода играет дополнительную роль смазки трущихся поверхностей и охлаждения мотора. Токоведущие части в этом случае защищаются стаканом из нержавеющих материалов, отделяющим вращающийся вал от статора. При изготовлении ротора активно применяется керамика и графит. Корпус обычно выполняется из бронзы, латуни или чугуна.

Особенности циркуляционных насосов мокрого типа:

• почти бесшумная работа;
• минимальное техническое обслуживание;
• длительный срок эксплуатации;
• низкий КПД, который редко достигает 50%.

Современные модели имеют модульное строение, облегчающее ревизию и ремонт. Подводящие трубопроводы крепятся к насосу с помощью резьбы или фланцевых соединений. В связи с необходимостью равномерной подачи охлаждающей воды на подшипниковые узлы оборудование данного типа почти всегда монтируется в горизонтальном положении.

Устройство циркуляционного насоса отопления с мокрым ротором

1. Цельный стакан мокрого ротора.2. Керамический вал.

3. Мокрый ротор.4. Уплотнительное кольцо.

5. Крыльчатка помпы.6. Крышка.