Как выбрать циркуляционный насос для отопления

Высококачественный циркуляционный насос – неотъемлемая часть независимых систем теплоснабжения. Повысить КПД отопительной системы, эффективность обогрева жилых помещений в несколько раз призван именно циркуляционный насос для отопления. Как выбрать из великого множества предложений на рынке именно ту модель, которая будет рассчитана на работу в конкретной отопительной системе? Чтобы выбрать идеальный вариант, нужно учитывать точные параметры сети, в которой предполагается установка циркуляционного насоса, и важно помнить о ряде практических тонкостей.

Циркуляционный насос для отопления: как выбрать и что нужно знать о нем?

Недостаточно теплые радиаторы – эффект, хорошо знакомый тем, кто проживает в многоквартирном жилом доме на верхнем этаже. Чаще всего это неудобство является результатом низкого давления в центральной отопительной системе. Из-за нехватки требуемого давления горячая вода недостаточно быстро проходит по трубам, успевает остыть еще на нижних этажах. С подобной проблемой встречаются и жители частного сектора – по той же причине трубы и батареи в самом отдаленном от котла участке теплопровода холодные. Для успешного решения данного вопроса специалисты советуют выбрать циркуляционный насос. Даже для дома с небольшой жилой площадью, где эффективно работает естественная циркуляция теплопровода, стоит выбрать циркуляционный насос. Этот шаг заметно снизит общие траты на отопление и повысит продуктивность всей системы при ее правильной настройке.

Циркуляционный насос – компактный, небольшой прибор, который работает от электросети с напряжением в 220 В. Устанавливается в разрез трубы отопительной системы до котла.

Циркуляционный насос реализует достаточно простую задачу при отапливании частного владения: его работа создает избыточное давление, обеспечивая тем самым активную циркуляцию теплоносителя в системе и доставку тепла в любую точку жилого дома. Установку циркуляционного насоса нужно выбрать хотя бы потому, что это позволит уменьшить диаметр труб, осуществить их прокладку самым удобным способом, учитывая особенности интерьера.

Функция циркуляционного насоса для отопления сводится к следующему:

1. Перекачивание объема нагретой воды, необходимого для поддержания нужной температуры внутри помещения. Соответственно, чтобы выбрать определенный циркуляционный насос, нужно вычислить объем тепла, переносимый единицей объема теплоносителя, и знать, сколько тепла нужно для конкретного помещения.

2. Преодоление сопротивления запорной арматуры и трубопровода. Иными словами, необходимо учитывать трение воды о стенки трубопровода, это действительно важно.

Преимущества циркуляционного насоса:

• Значительно экономит денежные средства;

• Существенно повышает КПД всей системы отопления;

• Исключает риск закипания теплоносителя при использовании котла на твердом топливе для отапливания помещений;

• Повышает скорость циркуляции жидкости внутри системы, соответственно, сокращает время, необходимое для обогрева помещения;

• Снижает уровень заиливания и образования коррозийного слоя в батареях;

• Позволяет выбрать трубы меньшего диаметра, что дает возможность сэкономить при закупке материалов, необходимых для монтажа отопительной системы;

• Все помещения и даже наиболее отдаленные точки прогреваются равномерно.

Недостатки циркуляционного насоса:

• Дополнительные затраты на его приобретение;

• Усложнение процесса монтажа системы отопления;

• Зависимость системы теплоснабжения от электрической системы. При отключении электроэнергии система попросту остановится.

Какой выбрать циркуляционный насос для отопления?

Большая часть циркуляционных насосов состоит из следующих элементов:

• Непосредственно корпус, в котором установлена улитка;

• Электромотор (тоже помещается в корпусе насоса, оснащается микросхемой управления, разъемами для подключения к ним провода);

• Подсоединенные к улитке трубы отопления;

• Ротор с крыльчаткой – та часть мотора, которая при работе «толкает» теплоноситель. Вода затягивается с одного конца трубопровода и снова попадает в систему отопления.

В режиме работы насос создает нужное давление на выходе (компрессию) и область разряжения на входе.

В зависимости от конструктивных особенностей все циркуляционные насосы делятся на два вида:

1. Насос с «сухим» ротором

В данных циркуляционных насосах в жидкость погружена крыльчатка, которая изолирована от ротора резиновыми уплотнителями и прокладками. Соответственно, если вы решите выбрать такой насос, то исключите прямой контакт самого двигателя с жидкостью.

Подобное конструктивное решение в циркуляционном насосе позволяет достигнуть высокого уровня КПД (в зависимости от конкретной модели может составлять более 80-85%). Можно выбрать этот тип, но следует учитывать, что с повышением КПД возрастает и уровень шума. Именно по этой причине подобные моторы редко используются в частных домах. Для больших объектов нужно выбрать именно вариант установки насоса с «сухим» ротором. Там обычно есть возможность установки оборудования для отопления и котла на достаточном отдалении от основных жилых помещений.

В агрегатах подобного типа охлаждение мотора реализовано за счет отдачи излишков тепла в окружающую среду ребристой поверхностью корпуса и установкой вентилятора охлаждения на тыльной части прибора.

Чаще всего этот вид циркуляционных насосов предлагают выбрать специалисты для монтажа на крупных объектах, например, общественного назначения.

Такие насосы требуют постоянного и тщательного обслуживания. Чтобы избежать истирания рабочих элементов двигателя, нужно периодически обновлять смазку.

2. Насос с «мокрым» ротором

В отличие от уже описанного вида, для монтажа системы теплоснабжения в частных домах и коттеджах с независимым теплоснабжением рекомендуется выбрать «мокрый» насос. В данных циркуляционных насосах в теплоноситель погружается не только крыльчатка, но и сам мотор. Жидкость выполняет две важнейшие функции:

• Обеспечивает охлаждение мотора;

• Выполняет функцию смазки.

Малый уровень шума при работе – неоспоримый плюс, ради которого также стоит выбрать данный тип циркуляционного насоса. При этом не нужно забывать, что его уровень КПД намного меньше КПД насоса с «сухим» ротором и нечасто поднимается выше значения в 60%.

Когда вы находитесь на стадии принятия решения, как выбрать циркуляционный насос для отоплениясвоего жилья, учитывайте, что ресурс насоса с «мокрым» ротором выше, он не нуждается в систематическом обслуживании. Принимая это во внимание, для домов с небольшим объемом теплоносителя в системе оптимально выбрать вариант установки такого вида циркуляционных насосов.

Конструкция «мокрых» циркуляционных насосов состоит из:

• Корпуса насоса;

• Крыльчатки с валом двигателя и ротором;

• Двигателя;

• Клеммной коробки;

• Воздушного винта.

Данный агрегат стоит предпочесть потому, что в любой момент можно заменить вышедшую из строя часть устройства, а накопившийся в системе воздух стравливается при помощи специального воздушного винта.

Циркуляционный насос с «мокрым» ротором можно выбрать, исходя из параметров мотора. Такие насосы могут оснащаться как однофазными, так и трехфазными двигателями. От того, какой мотор вы решите выбрать, зависит цена насоса. Для крепления его к отопительной системе может быть предусмотрено резьбовое либо фланцевое крепление. Выбрать правильный тип для конкретной системы поможет информация о мощности и производительности устройства.

Хотя крыльчатка и сам ротор в таком насосе находятся в постоянном контакте с водой, возможность коррозийных повреждений данных элементов невысока. Когда решается вопрос, какой насос выбрать, нельзя гнаться за дешевизной. Обусловлено это тем, что детали качественного насоса произведены из устойчивых к коррозии материалов и практически не подвержены действию агрессивных сред. А эффект постоянного охлаждения внутренних элементов теплоносителем положительно сказывается на моторесурсе и продолжительности службы циркуляционного насоса.

Насосы различаются также и способом удаления воздуха из системы:

• Автоматический;

• Принудительный (ручной).

Пользователям, не имеющим возможности обслуживать теплопровод, лучше выбрать насос с автоматической системой сброса воздуха либо каждый раз приглашать специалиста для работы по обслуживанию системы. Циркуляционный насос с автоматической системой сброса воздуха удобнее в использовании. Именно по этой причине стоит выбрать такой вариант для установки в частном, а особенно загородном доме. Он наиболее приемлем, хотя и обусловлен высокой ценой.

Температура в доме регулируется при помощи байпасов. Для контроля за энергопотреблением (его увеличением или уменьшением) системы отопления существуют следующие варианты:

• При помощи переключателя, расположенного на корпусе насоса (ручной режим);

• Автономный режим (автоматический), когда роль регулятора берет на себя автоматика циркуляционного насоса. Она позволяет выбрать скорость циркуляции жидкости за счет повышения оборотов мотора в зависимости от температуры вне помещения.

Как выбрать циркуляционный насос для отопления дома в зависимости от принципа работы системы отопления?

Циркуляционный насос приводит к существенному сокращению расходов на отопление дома. Но чтобы выбрать циркуляционный насос, нужно учесть все критерии, оказывающие влияние на его работу. Для начала нужно разобраться со схемой отопительной системы и с тем, как она работает.

Выбрать насос можно и самостоятельно, но, учитывая значимость данного узла в системе отопления и то, что выбрать его нужно будет для работы не на один сезон, лучше поручить эту работу специалисту.

Итак, до того как выбрать конкретную модель циркуляционного насоса, необходимо определиться со следующими вещами:

• Типом системы отопления. Монтируя насос в готовую систему теплоснабжения с гравитационной циркуляцией, лучше всего выбрать насос с «мокрым» ротором мощностью 50-60Вт. Если же надо выбрать насос для системы, рассчитанной на принудительную циркуляцию теплоносителя, то стоит предпочесть насос мощнее – до 80Вт, и это с учетом имеющегося в системе уклона. При отсутствии уклона нужно будет выбрать насос с мощностью более 90Вт;

• Ограничением на предельный уровень шума. Мы уже не раз упоминали о важности этого критерия. Отталкиваясь именно от данного параметра, выбрать вариант установки насоса «сухого» типа в доме, где нет возможности переноса всего отопительного оборудования в отдельное помещение, максимально отдаленное от основных жилых помещений, – не лучшее решение.

• Техническим состоянием имеющейся системы отопления. Для установки в новую систему подойдет практически любой насос, но чтобы выбрать его для старых, которые работают уже 15-20 лет и более, стоит учесть возможное наличие твердых примесей в жидкости. Соответственно, к расчетной мощности насоса следует дополнительно прибавить 25-35%, особенно при установке «мокрого» насоса. В данной ситуации для работы в старых системах отопления рекомендуется выбрать насос с «сухим» ротором (при наличии технических возможностей его установки), так как погруженным в нем остается только крыльчатка, а остальные движущиеся элементы агрегата надежно изолированы от контакта с теплоносителем.

• Отапливаемой площадью и объемом циркулирующего в системе теплоносителя. При увеличении данных параметров увеличивается и мощность нужного насоса. Чтобы сделать правильный выбор, лучше воспользоваться помощью теплотехника. Проектируя систему отопления, можно заложить возможность установки еще одного насоса, например, для увеличения мощности системы циркуляции в целом либо для системы «теплого пола».

Также, перед тем как выбрать определенный насос для отопления, следует учесть вид топлива, на котором будет работать котел, и его конструктивные особенности, в том числе температуру теплоносителя на входе и выходе.

Как выбрать циркуляционный насос для отопления по техническим характеристикам?

Основными рабочими параметрами циркуляционного насоса являются создаваемый напор и производительность. Чтобы разумно выбрать циркуляционный насос, необходимо знать их цифровые показатели или задать их. Для расчета в серьезных инженерных системах требуется использование громоздких сложных формул. Эффективность передачи тепла к батареям отопления зависит исключительно от данных параметров, их правильного подбора с учетом потребностей системы в тепле и ее гидравлического сопротивления. Если же вы хотите самостоятельно выбрать нужный тип насоса, можно взять их упрощенные варианты и усредненные технические данные.

1. Тепловая мощность системы отопления и расчет производительности циркуляционного насоса

Для определения необходимого уровня производительности циркуляционного насоса сначала нужно определить, рассчитать или задать полезную тепловую мощность готовой или планируемой отопительной системы.

Тепловая мощность системы отопления основана на количестве тепла, которое требуется для комфортного обогрева здания, и зависит от размеров здания, уровня теплоизоляции внешних стен, пола, дверей, окон, от максимально возможной температуры воздуха снаружи, требуемой температуры внутри помещений, массивности здания и других его параметров. Объем и площадь обогреваемых помещений рассчитать несложно, воспользовавшись имеющимся планом здания, калькулятором и рулеткой. Тепловые потери через окна, двери и прочие ограждающие конструкции тоже можно рассчитать, но при этом нужно будет учитывать не только их площадь, но и материалы изготовления, толщину, особенности конструкции и их ориентированность по сторонам света. Все это превратит процесс расчета в сложные действия, требующие наличия специальных знаний. Чтобы упростить его, нужно воспользоваться строительными нормами теплопотерь для определенных зданий и конструкций, учитывая уровень их теплоизоляции и климат региона. Можно исходить из расчета тепловой мощности для загородного дома – 0,1 кВт на 3 м3объема обогреваемого помещения, либо 0,1 кВт на 1 м2 отапливаемой площади. При условии недостаточного уровня утепления отапливаемого помещения расчеты производятся с учетом больших теплопотерь. Если же дом утеплен хорошо и при его утеплении были использованы современные высокотехнологичные материалы, значение тепловой мощности может быть значительно ниже. В любом случае лучше выбрать вариант дополнительного утепления дома, чем сжигать большие объемы топлива для поддержания комфортной температуры в жилых помещениях. Он в скором времени себя окупит.

К примеру, в Финляндии расчетная тепловая мощность по нормам строительства составляет 3 кВт на 100 м2 отапливаемого помещения. Достигаются такие феноменальные результаты за счет энергосберегающей теплоизоляции домов, а сами нормы законодательно закреплены. В стране уделяют большое внимание энергосберегающей политике.

Чтобы выбрать циркуляционный насос для уже работающих отопительных систем с естественной циркуляцией, тепловую мощность системы можно приравнять к мощности котла отопления.

Узнав тепловую мощность системы отопления, выполним расчет производительности циркуляционного насоса, воспользовавшись следующей простой формулой:

V = Q/(1,163 х Δt),

Где:

V – необходимый уровень производительности насоса (объемная скорость потока теплоносителя), м3/ч;

Q – общая тепловая мощность отопительной системы, кВт. В качестве примера можно выбрать рассмотренный выше случай, когда тепловая мощность системы отопления была приравнена к мощности котла отопления.

1,163 – коэффициент удельной теплоемкости воды.

Δt – разница температур на входе и выходе трубопровода. Для стандартного двухтрубного контура отопительной системы, как правило, разница составляет 20°C, для теплого пола разница составит порядка 5-10°С.

Например, в отопительной системе дома, реализованной по двухтрубной схеме и тепловой мощностью в 16 кВт и разницей в температуре входного и выходного трубопровода 20°С, циркуляционный насос должен обеспечить производительность не менее:

 V = 16/(1,163 х 20) = 0,7 м3/ч.

2. Гидравлическое сопротивление движению теплоносителя в контуре системы отопления и напор, создаваемый циркуляционным насосом

Единственная задача циркуляционного насоса – «толкать» воду и поддерживать ее непрерывную циркуляцию в замкнутой системе, и эта задача никак не связана с перекачиванием жидкости из точки А в точку Б с учетом перепада высоты. Именно поэтому предлагаемый «рыночный» способ выбора насоса, исходя из расчета напорного параметра и «этажности» здания, не совсем корректен. В таком случае логичнее было бы выбрать насос на основании учета площади, которую необходимо отапливать, а соответственно, и общей длины, и разветвленности системы отопления. Однако это будет не расчет, а, скорее, способ выбрать, отталкивающийся не от понятия «рабочей точки» устройства, а основанный на таких характеристиках, как цвет и цена насоса.

В замкнутом контуре отопительной системы движение жидкости определяется только потерями напора на преодоление силы трения в деталях и трубах системы отопления, в отличие от систем открытых, где движение воды определяется перепадом высоты. Исходя из этого, следует понимать, что циркуляционные насосы не обладают высокими напорными показателями, так как в этом нет никакой надобности.

Напор циркуляционного насоса обеспечивает преодоление суммарного сопротивления системы отопления движению потока теплоносителя с расчетной производительностью. Расчет потери напора можно произвести несложными способами, выбор которых зависит от стадии монтажа циркуляционного насоса. На этапе планирования отопительной системы общие потери напора рассчитываются на основе имеющихся методик с задействованием определенных компьютерных программ. Такой расчет основывается на сумме локальных (диффузоры/конфузоры потока, колена разных диаметров, запорная арматура и т.д.) и линейных (длина, сечение труб) значений сопротивлений, которые можно найти в справочниках или в сопроводительных документах, предоставленных производителем.

В готовой отопительной системе произвести верный расчет потерь напора сложнее. В данном случае используются усредненные значения и коэффициенты влияния на напор в магистральных трубопроводах и фитингах. Упрощая, можно выбрать за основу следующие значения: 0,015 м падения напора на 1 пог.м. трубы. В запорной арматуре и фитингах принято исходить из расчета 30% от суммарных линейных потерь напора. Использование клапанов терморегуляции в отопительной системе увеличивает сопротивление потоку системы на 50-70%.

Чтобы рассчитать напор циркуляционного насоса для преодоления сопротивления движению воды в системе теплоснабжения, воспользуйтесь простой формулой:

Н = k×R× l

Где:

Н – напор циркуляционного насоса, м.в.ст.;

l – длина трубопровода до самой удаленной батареи отопления, м;

R – среднее удельное сопротивление трубопровода, Па/м;

k – учитывает местные сопротивления в соединениях и запорной арматуре, Па;

Для упрощенного расчета берем:

• Дополнительный фактор локальных сопротивлений k = 1,3 – в системах отопления с минимальным количеством арматуры (простые системы), 2,2 - для систем с регулирующим оборудованием и 2,6 – для сложных систем;

• Удельное сопротивление трубопровода R = 100 - 150 Па/м.

Пример: стандартная отопительная система, реализованная по двухтрубной схеме, имеет длину магистрального трубопровода – 45 м. При таких исходных значениях потери напора будут:

Н = 1,3×0,015×45 = 8,7 кПа = 0,87 м.в.ст.

Рассчитав таким образом значения напора и производительности, сочетание которых принято называть «рабочей точкой» насоса, выбрать нужный циркуляционный насос можно по каталогам производителей.

Как правильно выбрать циркуляционный насос для отопления с учетом внешних аспектов?

Чтобы выбрать нужный циркуляционный насос, стоит учитывать и его рабочие характеристики, и условия, при которых данный насос будет функционировать.

Как мы упоминали ранее, теплоизолирующие материалы, использованные при утеплении дома, будут способствовать сохранению тепла внутри помещений, и, соответственно, потребуется меньше тепловой энергии на поддержание комфортной температуры в доме.

Температура окружающей среды (среда работы насоса) также будет способствовать изменению режима работы циркуляционного насоса, при низких температурах производительность устройства будет меньше.

Выбрать циркуляционный насос непросто. При желании сэкономить можно предпочесть более дешевый вариант, не обратив должного внимания на такой важный параметр, как мощность насоса. Если она будет недостаточной, это может привести к его перегреву и дальнейшему выходу из строя.

При увеличении диаметра трубопровода увеличивается и требуемая мощность насоса, необходимая для «продавливания» больших объемов жидкости. Также следует учитывать, что помимо воды для наполнения системы отопления пользователь может выбрать незамерзающую жидкость, плотность которой будет отличаться от плотности воды. Соответственно, данный параметр также нужно будет учитывать при расчете необходимой мощности насоса и остановиться на самом подходящем варианте.

Чтобы выбрать наиболее экономичный насос, обратите внимания на такой немаловажный критерий, как количество потребляемой электроэнергии. Современные циркуляционные насосы потребляют от 50 до 150 Вт. Если выбрать излишне мощный, его незадействованный потенциал может сказаться на вашем бюджете.

Где можно купить циркуляционный насос для отопления

Выбрать подходящий циркуляционный насос сложно, а вот приобрести не составит особого труда. Любой строительный магазин предоставит вам широкий ассортимент для удовлетворения любых запросов. Если вас все же не устроит предлагаемый товар, всегда есть возможность выбрать насос через Интернет в онлайн-магазине.

Многие сегодня предпочитают выбрать циркуляционный насос, воспользовавшись каталогами. Данный способ позволяет легко сравнивать параметры различных насосов и существенно облегчает окончательный выбор подходящего именно вам товара. Стоит учитывать, что все характеристики указываются из расчета работы при максимальных нагрузках.

Как установить циркуляционный насос для отопления?

Перед тем как подключить циркуляционный насос, важно провести замеры и расчеты, выявить требуемые параметры насоса и выбрать место его монтажа. При монтаже циркуляционного насоса надо четко придерживаться схемы подключения.

Соблюдайте правило при монтаже насоса – устанавливайте его так, чтобы вал насоса встал горизонтально. При игнорировании данного правила и установке вала насоса в вертикальном положении его эффективность снижается на 30% и повышается уровень шума в рабочем состоянии.

Циркуляционный насос устанавливается на обратном трубопроводе до котла. Если остановить выбор на этом методе, насос будет работать в более благоприятных условиях и при более низких температурах циркулирующей жидкости, что хорошо скажется на моторесурсе прибора и продлит срок его службы. Не забывайте и об удобстве расположения насоса, ведь система потребует периодического обслуживания, а для этого нужно выбрать место с легким доступом.

Способ монтажа циркуляционных насосов можно выбрать исходя из двух стандартных схем:

1. Однотрубная схема – постоянный расход теплоносителя и невысокая температурная разница;

2. Двухтрубная схема – переменный расход теплоносителя и высокая разница в температурах.

Для длительного срока работы циркуляционного насоса нужно придерживаться несложных правил использования:

1. Не позволяйте циркуляционному насосу работать, если в системе отопления отсутствует теплоноситель;

2. При перепадах в объемах подачи теплоносителя насос больше подвержен риску выхода из строя. Соблюдайте конкретный диапазон допустимых расходов теплоносителя;

3. В периоды, когда насос не работает, некоторые его элементы наиболее подвержены процессам окисления. В целях профилактики, даже при остановленном отоплении вне зимнего периода, включайте насос на несколько минут хотя бы раз в месяц.

Перед тем как запустить насос, убедитесь в его исправности. Выполните следующие рекомендации:

• Убедитесь в отсутствии посторонних шумов и вибраций в циркуляционном насосе, произведя его кратковременный пуск;

• Постарайтесь проверить соответствие рабочих параметров насоса при его пуске;

• Проверьте, нет ли излишнего нагрева мотора насоса;

• Проверьте наличие заземления на насосе;

• Проверьте места соединения насоса к трубопроводу на наличие течей. В случае их обнаружения замените уплотнительные прокладки, подтяните соединения;

• Убедитесь в надежности соединения электрокабеля циркуляционного насоса.

При обнаружении неисправностей в циркуляционном насосе произведите ремонт устройства, предварительно его обесточив.

Список наиболее частых неполадок циркуляционных насосов и способы их устранения приведен ниже:

• При работающем насосе не прокручивается вал, но слышны звуки работы – предположительная причина – окисление некоторых элементов насоса при его длительном простое. Для устранения возможной неисправности отверните гайку на корпусе насоса и проверните вал насоса с крыльчаткой подходящим инструментом;

• Возникли проблемы с электропитанием – проверьте напряжение насоса, соответствует ли оно заявленному в техпаспорте изделия, проверьте корректность подключения проводов в клеммной коробке;

• Через некоторое время после включения циркуляционного насоса происходит его остановка – причиной этому могут являться отложения. Устранить их можно, сняв двигатель насоса и очистив его от накипи;

• Слышен резкий шум при старте насоса – нужно устранить накопившийся воздух. Для этого отверните специальный воздушный винт на корпусе, дождитесь, пока из-под него потечет вода, заверните винт. Чтобы избежать повторения проблемы, необходимо выбрать и установить автоматический воздухоотводчик;

• Наблюдаются вибрации при работе циркуляционного насоса – возможной причиной является изношенный подшипник. Замените его.

Перегрев циркуляционного насоса возможен по нескольким причинам:

• Возник засор, на внутренних стенках трубопровода накопились отложения и ржавчина, за счет чего уменьшился проходной диаметр труб и затруднил циркуляцию воды. В свою очередь, это привело к снижению теплоотдачи и возрастанию нагрузки на электромотор;

• В насос проникла твердая частичка (возможно, небольшие куски ржавчины). Это может привести к заклиниванию мотора и его дальнейшей поломке;

• Низкий уровень напряжения в сети. В условиях недостаточного уровня электроснабжения насос начинает работать в экстремальном режиме, что приводит к его перегреву. В качестве решения этой проблемы можно выбрать вариант установки стабилизатора напряжения.