Водяной насос для отопления: виды, технические характеристики и правила выбора

Применение циркуляционных насосов в отоплении дома

Поскольку выше уже были упомянуты некоторые особенности эксплуатации циркуляционных насосов для воды в различных схемах отопления, следует подробнее коснуться главных черт их организации. Стоит отметить, что в любом случае нагнетатель ставится на трубе обратной подачи, если домашнее отопление подразумевает подъем жидкости на второй этаж — там устанавливается еще один экземпляр нагнетателя.

Закрытая система

Самая главная черта закрытой системы отопления — герметизация. Здесь:

• теплоноситель никак не соприкасается с воздухом в помещении;
• внутри герметичной системы трубопроводов давление выше атмосферного;
• расширительный бак построен по схеме гидрокомпенсатора, с мембраной и областью воздуха, создающего обратное давление и компенсирующая расширение теплоносителя при нагревании.

Достоинств у закрытой системы отопления множество. Это и возможность провести обессоливание теплоносителя для нулевого осадка и накипи на теплообменнике котла, и заливка антифриза для предотвращения замерзания, и возможность использовать для передачи тепла широкий ряд составов и веществ, начиная от водно-спиртового раствора, заканчивая машинным маслом.

Схема закрытой системы отопления с насосом однотрубного и двухтрубного типа выглядит следующим образом:

При установке гаек Маевского на радиаторах отопления улучшается настройка контура, не нужна отдельная система выпуска воздуха и предохранители перед циркуляционным насосом.

Открытая система отопления

Внешние характеристики открытой системы похожи на закрытую: те же трубопроводы, радиаторы отопления, расширительный бак. Но есть кардинальные отличия в механике работы.

1. Основная движущая сила теплоносителя — гравитационная. Нагретая вода поднимается вверх по разгонной трубе, для увеличения циркуляции ее рекомендуют делать как можно длиннее.
2. Трубы подачи и обратки располагают под наклоном.
3. Расширительный бак — открытого типа. В нем теплоноситель соприкасается с воздухом.
4. Давление внутри открытой системы отопления равно атмосферному.
5. Циркуляционный насос, установленный на обратке подачи, выполняет роль усилителя циркуляции. Его задача состоит также в компенсации недостатков системы трубопроводов: излишнего гидравлического сопротивления из-за избыточных стыков и поворотом, нарушение углов наклона и прочего.

Открытая система отопления требует обслуживания, в частности, постоянном доливе теплоносителя для компенсации испарения из открытого бака. Также в сети трубопроводов и радиаторов постоянно идут процессы коррозии, из-за чего вода насыщается абразивными частицами, и рекомендуется устанавливать циркуляционный насос с сухим ротором.

Схема открытой системы отопления выглядит следующим образом:

Открытую систему отопления при правильных углах наклона и достаточной высоте разгонной трубы можно эксплуатировать и при отключении электропитания (прекращении работы циркуляционного насоса). Для этого в структуре трубопроводов делают байпас. Схема отопления выглядит так:

При прекращении подачи электричества достаточно открыть кран на обводной петле байпаса, чтобы система продолжила работу на гравитационной схеме циркуляции. Данный блок также делает более простым начальный запуск отопления.

Система теплый пол

В системе теплого пола правильный расчет циркуляционного насоса и выбор надежной модели — гарантия стабильной работы системы. Без принудительного нагнетания воды такая структура просто не может работать. Принцип установки насоса следующий:

• на входной патрубок подается горячая вода из котла, которая через блок смесителя перемешивается с обраткой теплого пола;
• подающий коллектор для теплого пола присоединяется к выходному патрубку насоса.

Распределительно-регулирующий узел теплого пола выглядит следующим образом:

Система работает по следующему принципу.

1. На входе насоса устанавливается основной терморегулятор, управляющий смесительным узлом. Он может получать данные из внешнего источника, например, выносных датчиков в комнате.
2. В подающий коллектор приходит горячая вода установленной температуры и расходится по сети теплого пола.
3. Пришедшая обратка имеет более низкую температуру, чем подача из котла.
4. Терморегулятор с помощью узла смесителя меняет пропорции горячего потока котла и остывшей обратки.
5. Через насос подается вода установленной температуры на входной распределительный коллектор теплого пола.

Расчет параметров насоса

В системах отопления устанавливают циркуляционные насосы. Они не создают избыточного давления, а просто проталкивают теплоноситель с определенной скоростью. Так как потребность в тепле меняется в зависимости от погодных условий, то и скорость движения теплоносителя должна меняться. Потому лучше устанавливать регулируемые насосы  — трехскоростные.

Перед покупкой следует определиться с двумя основными параметрами: производительностью (расходом) и напором. Если теплоносителем будет выступать вода, рассчитывают  производительность насоса по следующей формуле:

Q = 0,86*Pн/(tпр.т — tобр.т)

• Pн — мощность отопительного контура, кВт;
• tобр.т — температура теплоносителя в обратке
• tпр.т — температура подачи.

Разница температур в системах водяного отопления составляет обычно 5оС, мощность контура чаще всего зависит от отапливаемой площади, потому для упрощения побора насоса для водяного  теплого пола можно воспользоваться таблицей. Но нужно учесть, что при расчетах брались средние цифры для средней полосы России. Потому, если у вас дом имеет не лучшее утепление, или вы живете значительно севернее или южнее средней полосы, вам придется скорректировать результат (или посчитать самостоятельно). Вообще, этот параметр берут с запасом 15-20% на случай аномальных холодов.

Таблица определения производительности насоса в зависимости от отапливаемой площади

Вторая характеристика, по которой подбирают насос — это напор, который он может создавать. Напор необходим для преодоления гидравлического сопротивления труб, фитингов, других компонентов системы. Сопротивление системы зависит от материала трубы и ее диаметра. Значение гидравлического сопротивления трубы имеется в сопроводительных документах к ним  (можно воспользоваться усредненными данными). Также в расчет принимают увеличение сопротивления на вентиле (1,7), на арматуре и фитингах (1,2) и на смесительном узле (необходим при использовании высокотемпературного котла и коэффициент для него 1,3).

H= (П*L + ΣК) /(1000),

• H — напор насоса;
• П — гидравлическое сопротивление погонного метра трубы,
• Па/м; L — длина труб наиболее протяженного контура, м;
• К — коэффициент запаса мощности.

Для расчета требуемого напора в контуре паспортное гидравлическое сопротивление метра трубы умножают на длину контура. Получают значение в кПа (килопаскалях). Переводят это значение  в атмосферы (напор насосов измеряется в атмосферах) 100 кПа=0,1 атм. Найденное значение в зависимости от наличия арматуры и вентилей умножают на соответствующие коэффициенты. После всех операций вы нашли рабочую точку насоса.

По графической характеристике выбираете модель

Но расчет насоса для теплого пола еще не окончен. Теперь нужно выбрать модель. Для этого в каталоге понравившегося производителя находите характеристику насоса. Она представлена в виде графика. Подбираете модель так, чтобы найденная рабочая точка находилась в средней трети характеристики. Если устанавливать будете трехскоростной вариант, то подбирайте модель по второй скорости — так обеспечите оптимальный, а не на пределе, режим работы и ваш насос будет служить долго и обеспечит нормальную температуру даже в холодные дни.

Подключение к электропитанию

Работают циркуляционные насосы от сети 220 в. Подключение — стандартное, желательна отдельная линия электропитания с автоматом защиты. Для подключение требуются три провода — фаза, ноль и заземление.

Схема электрического подключения циркуляционного насоса

Само подключение к сети можно организовать при помощи трехконтактных розетки и вилки. Такой способ подключения используется, если насос идет с подключенным питающим проводом. Также можно подключить через клеммную колодку или напрямую кабелем к клеммам.

Клеммы располагаются под пластиковой крышкой. Ее снимаем, открутив несколько болтов, находим три разъема. Они обычно подписаны (нанесены пиктограммы N — нулевой провод, L — фаза, а «земля» имеет интернациональное обозначение), ошибиться трудно.

Куда подключать кабель электропитания

Так как от работоспособности циркуляционного насоса зависит вся система, имеет смысл сделать резервированное питание — поставить стабилизатор с подключенными аккумуляторами. При такой системе электропитания все будет работать и несколько суток, так как сам насос и автоматика котла «тянут» электричества по максимуму 250-300 Вт. Но при организации надо все просчитать и подобрать емкость аккумуляторов. Недостаток такой системы — необходимость следить за тем, чтобы аккумуляторы не разряжались.

Как подключить циркуляционник к электричеству через стабилизатор

Здравствуйте. Моя ситуация, насос 25 х 60 стоит сразу после электрокотла на 6 квт, далее магистраль из трубы 40 мм идёт в баню (там три стальных радиатора) и возвращается к котлу; после насоса ответвление вверх, далее 4 м, вниз, окольцовывает дом 50 кв. м. через кухню, далее через спальню, где удваивается, потом зал, где утраивается и вливается в обратку котла; в бане ответвление 40 мм вверх, выходит из бани, входит на 2 этаж дома 40 кв. м. (там два чугунных радиатора) и возвращается в баню в обратку; на второй этаж тепло не пошло; идея установить второй насос в бане на подачу после ответвления; общая длина трубопровода 125 м. Насколько решение правильное?

Идея правильная — слишком длинная трасса для одного насоса.

Как выбрать циркуляционный насос для отопления: советы

Многих интересует вопрос о том, как выбрать циркуляционный насос для отопления

Для подбора этого изделия под конкретную отопительную коммуникацию необходимо обратить внимание на несколько факторов. Большинство таких устройств имеют визуальное сходство между собой, однако, при этом они могут сильно отличаться по своим техническим характеристикам

Для применения в частных целях выбирают приборы, которые работают от стандартной сети, с напряжением 220 В. Очень важным параметром является мощность устройства. Она зависит от двух основных факторов: модели и режима, в котором функционирует насос. Бытовые приборы имеют показатель мощности, который не превышает 50-70 Ватт.

Также специалисты рекомендуют обратить внимание на температуру теплоносителя. Все бытовые циркуляционные насосы имеют ограничения по этому показателю и могут использоваться в отопительных системах с температурой до 110°C

Большинство моделей насосов устанавливаются на трубы посредством накидных гаек

Как выбрать циркуляционный насос для отопления, ориентируясь на геометрические параметры? С точки зрения геометрических показателей, большую роль играет монтажная длина прибора, а также показатель сечения резьбовой части устройства. Большинство насосов устанавливаются на трубы посредством накидных гаек, которые еще называют американками. Как правило, такие элементы входят в комплектацию устройства. Стандартные показатели сечения, которые применимы к домашним отопительным контурам – 25 и 32 мм. А монтажная длина прибора может быть 13 или 18 см.

Кроме всего прочего, стоит обратить внимание на маркировку, которая наносится на корпус насоса. Там нередко указывается класс защиты электрического прибора, а также показатель максимального давления на выходе

Первый параметр является стандартным для большинства современных моделей и имеет обозначение IP44. Максимальное давление на выходе в большинстве случаев составляет 10 бар.

Немаловажным фактором при выборе насоса является размер монтажной длины прибора

В случае необходимости всегда можно посоветоваться со специалистом, который поможет выбрать подходящий прибор для вашей отопительной конструкции. А также можно задать, интересующий вас вопрос, на одном из профильных форумов в интернете.

Как выбрать циркуляционный насос для отопления, в зависимости от производительности

Еще одним важным параметром, который следует учитывать при выборе данного оборудования, является его производительность. Этот показатель обозначает количество рабочей среды, которую прибор способен перекачать за определенную единицу времени (м³/час). А также стоит учесть величину напора, которую способен создать насос, исчисляемую в метрах.

В большинстве случаев основные технические характеристики таких устройств указываются в их названии. Например, если разобрать наименование прибора «Грундфос UPS 32-80», то первые две цифры означают диаметр патрубков (32 мм), а вторые – величину напора, которая равна 8 м.

Обратите внимание! При выборе необходимого устройства обязательно следует провести его расчет для конкретной системы отопления. Это позволит приобрести максимально подходящий циркуляционный прибор

Схема отопления дома с напольным котлом, погодозависимой автоматикой и бойлером: 1 — котел; 2 — набор устройств безопасности; 3 — бойлер; 4 — группа безопасности бойлера 3/4″ 7 бар; 5 — гидроаккумулятор 12л/10 бар; 6 — насос; 7 — 3-х контурный коллектор; 8 — кронштейн с комплектом крепежа; 9 — комплект подключения к котлу (1,0 и 1,2 м); 10 — модуль прямой; 11 — модуль смесительный с электроприводом; 12 — КТЗ-20 Ду 20; 13 — кран 11Б27П Ду 20; 14 — клапан КЭГ 9720 Ду 20 (220 В); 15 — сигнализатор; 16 — счетчик газа; 17 — расширительный бак 35 л/3 бар; 18 — клапан подпиточный; 19 — фильтр картриджный тонкой очистки 1″; 20 — счетчик воды; 21 — фильтр с ручной промывкой 1″; 22 — кран шаровый для воды; 23 — дозатор полифосфатный

К подбору циркуляционного насоса для системы отопления необходимо подходить максимально грамотно. Поэтому стоит учитывать даже такие моменты, как состояние помещений и особенности климатического региона, в котором вы проживаете. Если ваш дом имеет хорошую теплоизоляцию, то тогда достаточно обойтись устройством с небольшой мощностью (и наоборот).

Также нужно учесть зависимость мощности насоса от климатического региона. В этом случае прослеживается следующая закономерность: чем холоднее климат местности, в которой располагается жилая постройка, тем мощнее необходим циркуляционный прибор. В случае необходимости на вопрос о том, как подобрать циркуляционный насос для отопления, вам могут помочь ответить специалисты в профильных магазинах.

Функции

Водяной теплый пол отличается от традиционной системы отопления тем, что длина контуров значительная — до 120 метров в максимуме, а диметр труб обычно небольшой 16-20 мм. В каждом контуре имеется множество поворотов. Потому становится ясным, что для нормальной работы обогрева понадобится принудительная циркуляция. И именно насос для водяного пола обеспечивает достаточную для нормальной температуры скорость движения теплоносителя по трубам. Более того, для поддержания стабильной температуры будет лучше, если насос будет иметь несколько скоростей. Такие устройства называют регулируемыми и их работой можно управлять вручную или использовать для этого автоматику.

Выбор насоса для теплого пола — довольно сложная и ответственная задача

Как правильно выбрать насос для системы отопления

Циркуляционный насос предназначен для периодического перемещения по трубопроводу теплоносителя: воды или антифриза, что обеспечивает оптимальную температуру окружающей среды в помещении. Правильно подобрав насосное оборудование можно значительно сэкономить на потреблении газа и электричества.

При выборе циркуляционного насоса для систем отопления необходимо учитывать основные и вспомогательные характеристики агрегата.

Основные характеристики

Мощность

В основном величина мощности теплового насоса находится в пределах 60-300 Вт

Эта основная характеристика, на которую стоит обратить особое внимание, так как она определяет общую температурную схему системы отопления. При выборе насоса не рекомендуется останавливать свое внимание на агрегатах с максимальной мощностью, так как насосное оборудование не предназначено для перемещения большого количества кубометров горячей жидкости для отопления обширных площадей помещений

Производительность

Производительность – это количество (объем) жидкости, перемещенное за определенный промежуток времени. Эта характеристика напрямую зависит от мощности насосного оборудования и диаметра трубопровода системы отопления.

Напор

Напор, по своей сути, является гидравлическим сопротивлением. Его величина измеряется в метрах и обозначает, на какую высоту насос сможет поднять весь объем жидкости.

Вспомогательные характеристики

Размеры присоединения

Размеры подсоединения и установки насоса в систему отопления в основном подбираются из расчета диаметров трубопроводов и габаритов самого агрегата.

Температура

Так как насос предназначен для обеспечения теплом жилых помещений, его трубопровод должен выдерживать высокие температурные нагрузки. Данную характеристику необходимо согласовывать с температурными характеристиками отопительного котла и труб, применяемых в отопительной системе.

Поверхностные вихревые

Поверхностный насос для скважины

Такой вид водяных насосов применяют для повышения напора в системе и отопления, что делает его пригодным также и для пожаротушения. Из-за высокого шумового фона такой тип помпы лучше использовать в техническом помещении. Принцип их работы заключается в создании водяной воронки (вихря) при помощи специального колеса.

По сравнению с центробежным типом, вихревая модель дает более мощный напор и при этом отличается габаритами. Также плюсом можно назвать его устойчивость к попаданию воздуха в систему. Но есть и недостаток – конструкция чувствительна к примесям, в том числе и мелким, их попадание в большом количестве обычно приводит к выходу из строя.

Многолетние цветы (ТОП-50 видов): садовый каталог для дачи с фото и названиями | Видео + Отзывы

Насос отопления с мокрым ротором

В корпусе такого отопительного прибора располагается ротор, на котором зафиксирована крыльчатка. За счёт перемещения жидкости в системе отопления она выполняет вращательные движения. Через гильзу насоса постоянно циркулирует вода, охлаждая и смазывая тем самым все подшипники. Чтобы циркуляция жидкости была наиболее оптимальной прибор необходимо зафиксировать на горизонтальной поверхности трубопровода.

Коэффициент полезного действия отопительных насосов такого типа не превышает 50%. Если сравнивать с насосом с сухим ротором, то этот показатель меньше на 30%. Зато такие насосы имеют ряд преимуществ.

• При работе он издаёт мало шума;
• Цена на него невысокая;
• У него маленький вес;
• Он легко и просто устанавливается.

Такой прибор прослужит долгую службу, не требуя частого технического обслуживания.

Монтировать насос с мокрым ротором можно на любом из участков отопительной системы. Установку можно осуществить двумя способами.

Первый способ позволяет установку в самом трубопроводе,

второй способ установка в запасной линии.

Второй способ установки более распространён, т. к при аварийном отключении электричества все элементы системы отоплении продолжат свою работу.

Устройство и принцип работы циркуляционного насоса

Устройство представляет собой одну из модификаций гидравлической центробежной машины и состоит из следующих основных узлов:

• Металлического или полимерного корпуса;
• Ротора, обеспечивающего вращение крыльчатки;
• Трубины;
• Манжетных, дисковых и лабиринтных уплотнений;
• Электронного блока управления, позволяющего контролировать параметры электродвигателя и устанавливать требуемый режим.

Входной и выходной патрубки могут иметь различное расположение, что позволяет выбрать циркуляционный насос, оптимально вписывающееся в схему спроектированного контура. Благодаря небольшим габаритным размерам, помпа нередко устанавливается в корпусе теплогенератора, что существенно упрощает монтаж трубопровода.

Принцип действия циркуляционного насоса

Процесс принудительной подачи можно условно разделить на несколько этапов:

1. Всасывание жидкого теплоносителя через входной патрубок;
2. Вращающаяся турбина отбрасывает жидкость к стенкам корпуса;
3. За счет центробежной силы увеличивается рабочее давление теплоносителя и происходит его перемещение через выходной патрубок в магистральный трубопровод.

В процессе перемещения рабочей среды к краю турбины, увеличивается разряжение во входном патрубке, что обеспечивает непрерывный забор жидкости.

Если мощности встроенного в теплогенератор прибора недостаточно для обеспечения эффективной циркуляции, добиться необходимых параметров можно, установив в систему дополнительный циркуляционный нагнетатель.

Насосы систем отопления с сухим ротором

Конструкция рассматриваемого агрегата устроена так, что перекачиваемая вода не имеет прямого контакта с двигателем. Именно поэтому считается, что он более безопасен. В конструкции насосной части имеются два кольца, которые совершают между собой вращательные движения. Насосная часть, в свою очередь отделяется от двигателя установленным уплотнением. При помощи перекачиваемой жидкости происходит смазывание механизмов насоса, тем самым предотвращая его износ. Кольца между собой плотно скреплены пружиной. Это позволяет регулировать прижимное усилие, если произошло истирание. Всё это способствует увеличению срока службы насоса, а также делает его более надёжным.

Чаще всего такой вид насоса, с сухим ротором, используют на промышленных предприятия, с большой объём воды.

Подготовка места и монтаж

Современный циркуляционный насос «мокрого» типа можно устанавливать и на подающем, и на обратном участке трубопровода. Модели старого образца устанавливались только на трубу обратной подачи – так остывшая вода продлевала срок эксплуатации механизма.

На части трубопровода перед расширительным баком и участке системы после него создается разный уровень давления – компрессия и разряжение соответственно. Созданное баком статическое давление будет оказывать влияние на функционирование системы с установленным насосным оборудованием. Зона подачи насоса характеризуется гидростатическим давлением, которое на порядок выше обычного, а со стороны всасывания теплоносителя оно отличается пониженным уровнем, иногда приводящим к разряжению. При большой разности давления в системе вода может закипать, или образовываться воздух при высвобождении и всасывании.

Для обеспечения нормальной циркуляции теплоносителя по трубопроводу следует учитывать важное условие: любая точка, расположенная в границах всасывания, должна обладать избыточным гидростатическим давлением. Держать под контролем этот процесс можно следующим образом:. Держать под контролем этот процесс можно следующим образом:

Держать под контролем этот процесс можно следующим образом:

• установить расширительную емкость выше самой высокой точки системы на 80 см. Этот способ – самый простой и удобный, особенно в случае дооснащения отопительной системы циркулярным насосом. Потребуется лишь достаточная высота чердачного помещения и утепление расширительного бака;
• расположить емкость в верхней точке системы так, чтобы верхняя часть трубопровода оказалась в зоне нагнетания насоса. Этот способ применим для современных отопительных систем, где изначально обустроен уклон труб к котлу. Принцип работы заключается в том, чтобы воздушные пузырьки двигались в потоке воды под напором, создаваемым силой насоса;
• установить наивысшую точку системы на самом удаленном стояке. Но здесь имеется один нюанс: придется переделывать трубопровод, а это весьма затратное и сложное мероприятие;
• перенести расширительную емкость и часть трубы в зону всасывания насоса, перед патрубком. Такая реконструкция станет оптимальной для работы в условиях принудительной циркуляции теплоносителя;
• монтаж циркуляционного насоса в подающей части трубы, сразу за точкой ввода расширительной емкости. Однако такой способ подойдет не для всех моделей оборудования, поскольку в этой зоне температура будет достаточно высокой. Метод хорошо для тех насосов, которые способны выдерживать такие условия работы.

Схемы вариантов монтажа циркуляционного насоса с расширительным баком

Для монтажа насоса следует учесть его резьбовой диаметр и осуществить приобретение фильтрующего элемента (фильтра грубой очистки), обратного клапана, байпаса, гаечных ключей размером от 19 мм до 36 мм. На главной трубе, между выводом и вводом врезаемой перемычки, устанавливается запорный клапан соответствующего диаметра. Для удобства монтажа пригодится разъемная резьба.

Задача байпаса, представляющего собой небольшой кусок трубы, состоит в переключении отопительной системы из режима принудительной в режим естественной циркуляции теплоносителя в случае выхода из строя насоса, отключении электричества. Диаметр байпаса должен совпадать с диаметром стояка, в который устанавливается.

Приборы на перемычке должны быть смонтированы в следующем порядке: сначала врезается фильтрующий элемент, затем клапан, затем следует насос. Вводы байпаса с стояк осуществляются посредством запорных клапанов, перекрывающих систему в случае сбоев или поломок.

В случае установки насоса «мокрого» типа байпас должен быть врезан строго горизонтально, что предотвратит скопление воздуха. Дополнительно в систему может быть вмонтирован автоматический кран отвода воздуха, обязательно – в вертикальном положении. Автоотводчик имеет преимущества перед обычным краном Маевского, который необходимо открывать и закрывать вручную.

Как вам статья?