Циркуляционный насос для отопления характеристики

Минусы естественной циркуляции

Естественная форма отличается очень сложной конфигурацией. Связано это с тем, что для ее обустройства нужно задействовать разные трубы с диаметром от 50 миллиметров и больше. Работать с такими конструкциями проблематично, да и стоят они недешево. На этапе монтажа необходимо соблюдать правильное расположение труб по всей поверхности магистрали, учитывая угол наклона в сторону котла, что влечет за собой различные трудности. К тому же такие развязки будут выглядеть не совсем привлекательно, а скрыть из виду их практически невозможно.

Даже если правильно спланировать схему расположения всех узлов естественной циркуляции, перепад давления при температурной разнице вряд ли составит больше 0,6 Бар. Для небольших построек этого может хватить, но при желании сформировать сложную систему с длинными магистралями или существенными перепадами высот уровень давления окажется недостаточным. К тому же такая система уязвима к различным «нештатным ситуациям», в числе которых:

1. 1. Минимальный засор.
2. 2. Зарастание тепла трубы на узком участке.
3. 3. Кратковременная остановка котельной установки, которая выведет циркуляционное оборудование из строя и потребует внушительных затрат.

Если рассматривать все недостатки естественной циркуляции теплоносителя, то нельзя не упомянуть полную невозможность использования такой системы вместе с теплыми полами. Конструкция не способна нормально функционировать при наличии всевозможной запорной или регулировочной арматуры, а ведь в теплых напольных конструкциях этих узлов немало. В связи с этим приходится минимизировать число таких элементов, что станет причиной ограничения точной регулировки.

Естественная циркуляция теплоносителя осуществляется с низкой скоростью, что приводит к неоправданным расходам из-за потери теплового потенциала. В результате большой процент энергии уходит на нагрев теплоносителя, а общие показатели полезного действия заметно снижаются.

Большинство потребителей устанавливают в помещениях специальное устройство — циркуляционный насос для систем отопления. Характеристики этого приспособления включают в себя массу преимуществ.

Источник: oventilyacii.ru

Особенности варианта отопления с естественной циркуляцией теплоносителя

Системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя относятся к открытому типу. Они включают в себя нагревательный котел, трубопроводную сеть, батареи и расширительную емкость, напрямую сообщающуюся с окружающей средой. Перемещение теплоносителя, в качестве которого используется вода, осуществляется за счет законов термодинамики и под воздействием сил гравитации.

Плотность горячей воды в котле уменьшается, и она поднимается по стояку вверх. Далее под воздействием сил гравитации она самотеком поступает в батареи, отдает в обогреваемые помещения тепло и возвращается снова в котел. При снижении температуры жидкости плотность повышается, и в результате холодная вода выталкивает нагретую в котле наверх, цикл завершается. Для обеспечения движения теплоносителя самотеком горизонтальные отрезки сети выполняют с наклоном не менее одного сантиметра на погонный метр длины трубопровода.

Попавшие внутрь пузырьки воздуха движутся вместе с водой и выходят наружу в расширительной емкости, контактирующей с атмосферой. Функцией расширительного бака является обеспечение стабильного давления в системе. Излишки расширившейся при нагревании воды попадают в компенсационную емкость, при остывании она сливается обратно, в результате внутреннее давление не изменяется.

Преимущества использования циркуляционного насоса

В системах отопления с естественной циркуляцией теплоносителя его оборачиваемость снижается вследствие воздействия сил трения, снижения скорости потока на поворотах разводки и так далее. При этом происходит значительное снижение температуры на выходе, и для подогрева воды приходится затрачивать большое количество энергии.

Применение труб меньшего диаметра приводит лишь к частичному решению вопроса, по этой причине с целью увеличения оборачиваемости теплоносителя используют водяной насос для отопления. Его применение имеет следующие преимущества:

• тепло по всем помещениям распределяется равномерно;
• обеспечивается необходимый напор;
• появляется возможность использования антифриза в качестве теплоносителя;
• обеспечивается контроль частоты вращения;
• бесперебойность рабочего процесса, благодаря управляющей автоматике;
• долгий срок службы.

Разновидности насосов для циркуляции воды

Возникает естественный вопрос, какой насос выбрать для бытовых целей? Устройство для перекачки воды является электродвигателем с расположенной на его валу крыльчаткой. При вращении ее лопастей в результате возникновения центробежных сил в перекачиваемом потоке жидкости создается необходимое рабочее давление. Электрический двигатель состоит из корпуса, неподвижного статора и вращающегося внутри него ротора.

Корпуса агрегатов изготавливаются из сплавов чугуна, стали, алюминия, латуни или бронзы. Роторы делаются из стали или керамики. Если вращающаяся часть имеет контакт с перекачиваемой жидкостью, то такая конструкция насоса называется «мокрой», в противном случае — «сухой». Это основные разновидности рассматриваемого устройства, вдобавок к этому они зачастую различаются по виду электропитания и прочим эксплуатационным характеристикам.

В каком случае удобны насосы с сухим ротором?

Основным преимуществом насосов с сухим ротором является их высокий коэффициент полезного действия, составляющий порядка восьмидесяти процентов. Однако при эксплуатации они требуют регулярного технического обслуживания, так как твердые включения в потоке жидкости могут повредить уплотнительные кольца и вызвать разгерметизацию оборудования. Кроме того, насосы такого вида издают при работе много шума, из-за этого устанавливать их следует в отдельном помещении.

Становится понятно, что насосы с сухим ротором удобно использовать в крупных отопительных сетях, где большое значение имеет экономия электрической энергии, определяемая высокой производительностью этого типа оборудования. У хозяев небольших частных домов возникают сложности с проведением регулярного обслуживания, не всегда удается выбрать отдельное помещение для установки, а производительность — не столь важный параметр в бытовых условиях.

Область применения насосов с мокрым ротором

Отличительной характеристикой конструкции насосов с мокрым ротором выступает то, что их вращающаяся часть погружена в воду, которая обеспечивает смазку и охлаждение устройства. Электрическая часть статора, на который подается напряжение питания, заключена в герметичный стакан. При работе перекачивающее оборудование этого типа издает очень мало шума, не требует регулярного обслуживания, отличается простотой установки, небольшим весом и размерами.

Какой насос выбрать?

При выборе циркуляционного насоса надо учитывать совокупность его эксплуатационных характеристик и особенности устройства. Кроме того, имеет значение тип имеющейся системы отопления, размеры площади обогреваемых помещений, объем циркулирующего теплоносителя, состояние котла и трубопроводной сети. В итоге, чтобы правильно выбрать насос для отопления, нужно обращать внимание на следующие параметры перекачивающего оборудования:

• показатели мощности;
• максимальную температуру рабочей жидкости;
• внутреннее давление;
• значение производительности;
• величину потребления электрической энергии.

Ориентироваться надо не на максимальные значения, а подбирать усредненные характеристики для данного типа системы отопления. Оборудование редко работает в режиме пиковой нагрузки, излишне мощные агрегаты будут непроизводительно много расходовать энергетических ресурсов. Подобный подход позволит уменьшить расход денежных средств не только на этапе приобретения, но и в процессе технического обслуживания.

Выбор циркуляционного насоса по техническим характеристикам

Важно правильно подобрать водяной насос по его характеристикам. Существуют специальные формулы расчета эксплуатационных характеристик теплотехнического и насосного оборудования. При выборе водяного насоса для частного дома можно использовать следующие усредненные значения:

• Производительность циркуляционного насоса должна соответствовать мощности нагревательного котла. То есть, если мощность котельного оборудования составляет сорок киловатт, то насос обеспечивает перекачку сорока литров теплоносителя в минуту.
• Обеспечиваемая насосом высота, на которую он способен поднять водяной столб, или иначе говоря, значение его напора, принимается равным 0,6 на десять метров длины трубопроводной сети. То есть, если общая длина труб системы отопления составляет сорок метров, то напор насоса не должен быть меньше 2,4 метра. Этот параметр обязательно указывается в техническом паспорте изделия.
• В зависимости от величины сечения труб подбирается электрическая мощность перекачивающего оборудования. Гидравлическое сопротивление потока жидкости увеличивается с уменьшением диаметра трубопровода, то есть для систем отопления с малым диаметром труб требуются более мощные насосы.
• Величина передачи тепла в обогреваемые помещения зависит от скорости движения теплоносителя. Нужно выбирать модели с возможностью изменения этого параметра, что позволит подстраиваться под температурные колебания во внешней среде. В любом случае, не следует разгонять теплоноситель до превышения бесшумного порога его циркуляции.

Обратите внимание на дополнительные параметры

Если параметры отопительной системы отличаются от среднестатистических, нужно сделать поправку значений технических характеристик в большую или меньшую сторону. Например, если в хорошо утепленном небольшом доме установлено мощное котельное оборудование, имеет смысл установить циркуляционный насос малой производительности.

В случае недостаточной мощности котла, не обеспечивающей поддержания комфортной температуры в жилых помещениях при сильных холодах, нужно, в качестве временной меры, установить высокопроизводительную помпу. В дальнейшем потребуется выполнить теплоизоляцию дома или установить другой котел.

Нужно также обращать внимание на максимальную температуру теплоносителя, на которую рассчитан конкретный насос. Имеет значение материал, из которого изготовлен его корпус, наличие функции защиты от сухого хода и перегрева. К трубопроводной сети перекачивающее оборудование присоединяется фланцевым или резьбовым способом, так что следует выбрать вариант, который больше подходит по монтажу.

Лучшие производители и конкретные модели

Циркуляционные насосы являются сложными изделиями, и принимать решение по покупке этого вида продукции следует в соответствии с общими принципами выбора техники. При имеющейся возможности следует предпочесть хорошо зарекомендовавших себя европейских производителей. Технические характеристики конкретных моделей представлены в следующей таблице.

Технические характеристики циркуляционных насосов
Марка насоса	Производи тельность, лмин	Напор, м	Количество скоростей	Давление максималь ное, Атм	Мощность, Вт	Цена, %
Калибр НЦ-15/6	40	6	3	6	90	100
БЕЛАМОС BRS25/4G	48	4,5	3	10	72	119
Elitech НП 1216/9Э	23	9	1	10	105	204
Marina-Speroni SCR 25/40-180 S	50	4	1	10	60	222
Wilo Star-RS 15/2-130	42	2,6	3		45	260
Джилекс Циркуль 25/80 280	133	8,5	3	6	220	268
Grundfos UPA 15-90	25	8	1	6	120	300
Grundfos UPS 25-80	130	6	3	10	170	660

Источник: SamoDelino.ru

Общее строение водяного насоса

Водяной насос встраивается в отопительный контур для обеспечения движения теплоносителя. Поэтому такие системы называют отоплением с принудительной циркуляцией.

Он состоит из следующих базовых элементов:

• корпус с рабочей камерой;
• двигатель;
• крыльчатка;
• винт для спуска воздуха;
• клеммная коробка.

Клеммная коробка может быть оснащена дополнительным механическим и электронным оборудованием, предназначенным для регулирования режима работы двигателя.

Простота устройства обеспечивает высокую надежность насосов, благодаря которой они могут эффективно функционировать около 5-10 лет.

Виды насосов для отопительных систем

Современные циркуляционные насосы разделяют на два принципиальных вида: «сухие» и «мокрые». Они несколько отличаются внутренним устройством и схемой работы, но движение жидкости в них все равно обеспечивается за счет циркуляционных процессов в системе. Некоторые модели оснащаются устройствами для автоматического регулирования их работы.

Вариант #1 — приборы «сухого» типа

Конструкция сухого циркуляционного насоса не подразумевает контакт теплоносителя с ротором. Его рабочая область отделена от деталей электродвигателя специальными кольцами.

Их производят из следующих типов материала:

• графита;
• керамики;
• карбида вольфрама;
• нержавеющей стали;
• оксида алюминия.

Принцип работы «сухого» насоса заключается во вращении колеса в среде теплоносителя. Подающее воду отверстие находится по центру основной камеры, а отводящая система каналов – по периферии.

Вращение крыльчатки функционального колеса приводит к возникновению центробежных сил, перемещающих теплоноситель от центра корпуса к его краям. Такой принцип работы циркуляционного насоса обеспечивает постоянное движение воды через его внутреннюю камеру.

Положительными особенностями отопительного оборудования сухого типа являются:

• высокий уровень КПД – 70-80%;
• минимальный гидроудар при запуске;
• возможность горизонтального и вертикального расположение двигателя;
• перекачивание больших объемов теплоносителя за счет высокой мощности.

Из-за комбинации экономичности и шумности «сухие» насосы используются преимущественно в системах отопления промышленных, административных зданий и крупных жилых объектов.

Поэтому у приборов такого рода можно выделить следующие негативные стороны:

1. Высокий уровень шума, не позволяющий использовать их в квартирах.
2. Необходимость замены уплотнительных дисков каждые 2-3 года.
3. Высокая вероятность протекания теплоносителя наружу при нарушении герметичности рабочей камеры.
4. Необходимость внешнего охлаждения двигателя.

Из-за большого веса такое оборудование устанавливают на пол или подвешивают на кронштейны.

Существует два варианта конструкционного исполнения «сухих» насосов:

1. Моноблочный. Двигатель и металлический корпус прибора объединены в одну конструкцию со специфическими креплениями.
2. Консольный. К корпусу оборудования с помощью универсальных креплений может присоединяться двигатель любой мощности.

«Сухие» циркуляционные устройства для отопительных систем при соответствующем обслуживании являются более долговечными, поэтому они постепенно вытесняют с рынка модели с мокрым ротором.

Вариант #2 — насосы с ротором мокрого типа

Принцип действия циркуляционного прибора с ротором, относящимся к мокрому типу, аналогичен своему собрату в «сухом» исполнении: при вращении крыльчатки подаваемый в центр теплоноситель перемещается к периферии рабочей камеры, откуда собирается в отводящие каналы.

Ротор «мокрого» насоса контактирует с теплоносителем, который обеспечивает и охлаждение двигателя. Такие приборы не должны работать в сухом режиме, потому что они быстро перегреваются и сгорают.

Составные части оборудования обычно расположены в одном корпусе и составляют единую конструкцию, поэтому при поломке отдельных элементов их не заменяют, а покупают новый насос.

Преимущества агрегата с “мокрой” разновидностью ротора:

• бесшумность работы;
• компактные размеры;
• незначительное потребление электроэнергии (30-50 Вт);
• длительность работы без обслуживания;
• относительно небольшая стоимость;
• простота установки.

Устройства часто встраивают непосредственно в конструкцию бытовых котлов, облегчая потребителю выбор оборудования при монтаже системы отопления.

У отопительных приборов такого типа есть и минусы:

• конструкционные ограничения по максимальной мощности;
• низкая ремонтопригодность;
• маленький КПД (40-60%);
• необходимость строго горизонтального расположения оси двигателя.

Из-за низкой мощности “мокрая” разновидность насосных машин используют преимущественно в отопительных системах квартир и одноэтажных домов.

Преимущества циркуляционных приборов

До 1990 года отопительные системы в частной застройке проектировались и строились преимущественно без насосов. Теплоноситель двигался по трубам самотеком, а его циркуляция обеспечивалась конвекционными потоками жидкости при её нагреве в котле. В настоящее время все еще используют системы с естественной циркуляцией, хотя не так часто.

Сейчас движение теплоносителя осуществляется принудительно с помощью водяных насосов, которые имеют ряд преимуществ:

1. Пониженная нагрузка на котел за счет уменьшения разницы температур во входящей и исходящей трубе.
2. Равномерное распределение тепла по комнатам вследствие одинаковой температуры теплоносителя по всей длине отопительных колец.
3. Возможность оперативного регулирования температуры теплоносителя.
4. Быстрый прогрев отопительной системы при пуске холодного котла.
5. Отсутствие необходимости в устройстве трубопроводов с уклоном к котлу, обеспечивающих самопроизвольное перемещение теплоносителя.
6. Возможность использования тонких труб, которые занимают немного внутреннего пространства квартиры.
7. Мощность насоса позволяет нагнетать в отопительном контуре давление, достаточное для подачи теплоносителя на несколько этажей вверх.
8. Использование запорной арматуры на отдельных петлях сетей отопления.
9. Возможность интегрирования насоса в систему автоматического регулирования работы котла.

При массе преимуществ у циркуляционных приборов есть и два недостатка – это зависимость от электропитания и дополнительные расходы на электроэнергию.

Но минусы легко компенсируются – установка водяного насоса позволяет экономить 10-20% топлива, а доля стоимости электроэнергии в общих расходах на отопление составляет лишь 3-5%. Кроме того, при частом отсутствии электроэнергии можно установить ИБП, который обеспечит на определенный период автономную работу котла и насоса.

Особенности маркировки оборудования

Унифицированных требований к маркировке циркуляционных насосов, к сожалению, нет. Производители самостоятельно выбирают перечень технических характеристик, которые указываются на корпусе устройства.

На передней панели обычно отображаются такие сведения:

• направление движения теплоносителя;
• диаметр присоединяемых труб;
• предельно допустимое давление;
• производитель и модель;
• максимальная рабочая температура;
• степень защиты;
• рабочие параметры электросети;
• знаки соответствия национальным техническим регламентам.

Производители могут указывать и другие сведения на свое усмотрение. Подробные технические характеристики приборов указываются в руководстве по эксплуатации.

Единицы измерения отличаются в разных странах, поэтому цифровые обозначения на корпусе могут быть обманчивы. Лучше лишний раз открыть инструкцию, где наряду с характеристиками указываются и единицы их измерения.

На что смотреть при выборе насоса?

Выбор отдельного насоса для отопительного контура необходимо проводить с учетом многих параметров.

Технические параметры оборудования

Циркуляционное оборудование имеет ряд характеристик, которые особенно важно учитывать при покупке.

К ним относят:

1. КПД – отношение объема затраченной электроэнергии к выполненной полезной работе по перекачиванию теплоносителя.
2. Напор – разница давления между выходящими и входными отверстиями насоса.
3. Подача воды – максимальный объем теплоносителя, прокачиваемый сквозь рабочую камеру при минимальной сопротивлении отопительного контура.
4. Мощность потребления электроэнергии.
5. Диаметр труб – номинальное значение присоединяемого оборудования.
6. Максимальное номинальное давление (обозначается PN) в рабочем контуре при 20 °C, при котором еще гарантируется длительное функционирование прибора в рамках гарантийного срока.

Этих данных обычно хватает для подтверждения достаточности технических характеристик насоса параметрам отопительной системы.

Более подробно критерии выбора мы рассмотрели в этой статье.

Достаточная мощность прибора

На выбор конкретной модели циркуляционного оборудования влияют технические характеристики, а также финансовые возможности покупателя и свойства отопительной системы. При желании сэкономить важно, чтобы мощности насоса было достаточно для нормальной работы котла. Ведь указанный в инструкции уровень подачи воды всегда значительно больше фактического.

Для самостоятельного определения достаточности мощности прибора предстоит провести три этапа расчетов.

Этап #1 — определяем производительность насоса

Определение необходимой производительности насоса по формуле.

Для квартир в многоэтажных домах тепловая мощность отопления принимается равной 75-80 Вт/кв. м., для домов – 100-120 Вт/кв. м. Разница температур на входе котла и на выходе из него обычно составляет 10 °C.

Получается, что для квартиры площадью 60 кв. м. будет достаточно реальной производительности насоса в (80*60)/(1,16*10)=414 (л/час).

Этап #2 — вычисляем величину напора

Определение величины напора для преодоления общего гидравлического сопротивления системы по формуле.

Указанная формула требует сложных расчетов с использованием справочных данных, поэтому для домашних и квартирных систем отопления можно воспользоваться упрощенным графиком.

Согласно графику, потери давления в квартире с диаметром труб 20 мм составят 70 мм/м, а с учетом длины трубопровода в 50 м. – 3,5 метра. Эту цифру следует умножать на коэффициент 1,3-2,2, учитывающий сопротивление водонапорной арматуры.

Этап #3 — определяем мощность насоса

Определение достаточности мощности насоса по графику напорно-расходных характеристик.

Такой график указывается в инструкции по эксплуатации, и он уникален для каждой модели насоса. Если точка пересечения рассчитанных выше параметров находится ниже кривой В, то прибор подходит для системы отопления, а если выше, то нет.

Подробные рекомендации по расчету циркуляционного насоса с конкретными примерами мы привели в следующей статье.

Дополнительные функции прибора

Если для отопительной системы критически важно постоянное движение жидкости, то можно установить пару последовательно расположенных в контуре насосов. Второй двигатель в такой системе может включаться при недостаточности мощности или поломке первого мотора.

Для автоматизации работы бойлера с нагревом от отопительного контура можно использовать насосы с термостатом и таймером. Встроенный механизм обеспечивает включение и выключение двигателя в зависимости от температуры теплоносителя и времени суток.

В разветвленных отопительных сетях можно использовать циркуляционные насосы с термостатом и плавной регулировкой скорости рабочего колеса. С их помощью в разных петлях происходит автономное регулирование скорости теплоносителя, в зависимости от его температуры. Насосы с автоматикой стоят в разы дороже и редко используются в квартирах и небольших жилых домах.

На рынке представлены как модели со стандартным, так и с нестандартным строением, придающим дополнительную функциональность. Рейтинг лучших отопительных насосов, составленный с учетом отзывов реальных пользователей, мы привели здесь.

Другие нюансы выбора насоса

Важно, чтобы оборудование на только выполняло свою функцию, но и работало долго, не причиняя неудобств жильцам дома или квартиры.

Поэтому при выборе прибора следует придерживаться следующих правил:

1. Выбирать известных производителей насосов: Calpeda, Grundfos, WILO. Цена их оборудования больше на 20-40%, но вероятность поломки значительно меньше.
2. Брать прибор с характеристиками, которые на 20-30% превышают расчетные. Этот запас снизит эксплуатационную нагрузку и увеличит срок службы оборудования.
3. Обращать внимание на габариты, чтобы насос помещался в отведенном для него месте.
4. Работа прибора должна быть максимально бесшумной, чтобы не мешать жильцам в ночное время.
5. Не нужно стремиться купить модель с мощностью, которая сильно превышает рассчитанные параметры. Это приведет только к перерасходу электроэнергии, но и к лишнему шуму.
6. Выбирать насос именно для систем отопления, потому что они рассчитаны на температуру работы до 130-150 °C.
7. Желательно, чтобы прибор имел встроенную сетку для фильтрации твердых частиц, взвешенных в теплоносителе.

Рабочие характеристики оборудования должны обязательно соответствовать параметрам системы отопления, на этом сэкономить невозможно. Дополнительно придется заплатить лишь за надежного производителя, повышенную защищенность корпуса и систему автоматической регуляции работы.

Большинство бытовых циркуляционных устройств для отопления не требуют настройки. Для их пуска достаточно подсоединить патрубки к трубопроводу и включить прибор в электрическую сеть. А как правильно выполнить монтаж насоса мы рассмотрели в пошаговой инструкции.

Выводы и полезное видео по теме

Как подобрать хороший циркуляционный насос для отопления:

Циркуляционное оборудование DAB:

Сравнение двух приборов Grundfos: модели UPS и Alpha2:

Выбор  циркуляционного насоса лучше согласовывать со специалистами. Если мощность оборудования для стандартной квартиры могут подсказать и продавцы в магазине, то перед покупкой отопительного прибора для загородного дома придется обращаться за сложными расчетами к профессионалам.

Следует помнить, что обменять его в магазине после начала эксплуатации нельзя, поэтому лучше сразу покупать подходящую модель.

Хотите дополнить нашу статью полезными рекомендациями по выбору насоса на отопление? Или вы заметили несоответствие изложенных данных? Пишите свои замечания в блоке комментариев – ваше мнение мы обязательно учтем.

А может у вас остались вопросы после прочтения статьи? Задавайте их нашим экспертам, спрашивайте совет – мы постараемся вам помочь.

Источник: sovet-ingenera.com