Устройство циркуляционного насоса для отопления: как устроен, работает в системе, принцип работы, где должен работать, конструкция

Устройство циркуляционного насоса — реализация стандартной схемы центробежной машины. В основные конструкционные узлы входят:

• корпус насоса;
• ротор, передающий вращение от вала двигателя блоку турбины;
• крыльчатка турбины с наклонными лопатками, которую еще называют рабочим колесом;
• средства уплотнения, изоляции от воды или теплоносителя;
• основная электрическая схема, переключающая режимы работы и осуществляющая контроль параметров двигателя.

Насосы для циркуляции могут иметь различную форму корпуса и расположение отводных и входных патрубков. Это сделано, чтобы устройство просто монтировалось, обслуживалось в условиях эксплуатации, для которого оно разработано. В частности, подбор насоса можно сделать по типу подключения: с фланцем, резьбовым соединением, гайкой.

Циркулирующий насос имеет небольшие габариты. Его часто встраивают непосредственно во внутреннюю полость корпуса бытовых газовых котлов отопления. В сборе с насосом могут устанавливаться устройства безопасности. Малые размеры нагнетателя легко понять, если учесть назначение циркуляционных насосов. От них не требуется рекордная мощность подачи жидкости. Фактически, они двигают воду буквально в горизонтальном направлении.

Задача циркуляционных насосов — преодолевать гидравлическое сопротивление трубопроводов. Если рассматривается коллекторная группа теплого пола, нагнетатель занят созданием потока очень малого объема как такового, так как никаких значимых гравитационных сил в отопительной схеме этого типа не существует.

Принцип работы циркуляционного насоса можно проиллюстрировать несколькими пунктами.

1. Теплоноситель поступает во входной патрубок.
2. При включении двигателя момент вращения передается через ротор на колесо турбины.
3. Вращаясь, колесо наклонными лопатками перемещает воду, которая движется к краю диска под действием механики (распределение сил по наклонной плоскости), а также благодаря центробежной силе.
4. По мере приближения к краю диска, скорость потока воды растет, как и ее давление.
5. Жидкость выбрасывается в выходной патрубок.

По мере движения воды или теплоносителя к краю турбинного колеса во входном патрубке возникает разрежение, он захватывает новую порцию рабочего тела для транспортировки.

Важно! Циркуляционный насос газового или твердотопливного котла способен эффективно обслуживать определенную длину трубопроводов, прокачивая заявленный в характеристиках объем теплоносителя. Если требуется большая производительность и напор — не обязательно покупать отдельный, внешний нагнетатель. В систему можно установить дополнительный насос, который создаст необходимый поток или поможет поднять воду на второй этаж. Так же поступают, когда строиться распределенная, зонированная система теплого пола.

Как обычная домашняя, так и система отопления с двумя насосами может использовать различные типы нагнетателей. Главное отличие предлагаемых на рынке моделей в инженерном решении зоны ротор-турбина.

Преимущества циркуляционного насосного оборудования

Циркуляционный насос представляет собой относительно небольшое устройство. Монтируется оно внутрь трубопровода, и агрегат обеспечивает перемещение по трубам теплоносителя. Чаще всего используют для отопления циркуляционные насосы с мокрым ротором, при котором смазка и охлаждение подвижных частей системы производятся самим теплоносителем, обычно – водой. Преимуществами такого устройства является:

• большой эксплуатационный срок
• бесшумная работа
• небольшие размеры
• экономическая доступность

Поэтому циркуляционные насосы для систем отопления загородных домов являются отличным выбором.

Технические параметры циркуляционного насоса

С функциональными возможностями устройства можно ознакомиться из его технического паспорта. Выбрать циркуляционный насос для отопления Вам помогут знания о таких параметрах:

1. Расход насоса ( подача, производительность) — объемная величина (единица -м3/ч), численно равная максимальному объему воды, который может прокачать через себя насос за один час времени.
2. Напор циркуляционного насоса — это максимальное значение гидравлического сопротивления, которое оказывают все элементы отопительных контуров движению жидкости, и которое способен преодолеть насос (при его расходе = 0). Измеряется в м (метрах).
3. Характеристика насоса — производная величина, определяемая взаимосвязь напора насоса и его производительности. Так для однорежимного (односкоростного) насоса существует только одна характеристика, для двух и более — соответственно две и… Что говорить о насосах с плавно регулируемой производительностью.

Классификация циркуляционных насосов

Насосы циркуляционные от различных производителей друг от друга существенно не отличаются. Все они классифицируются по типу ротора. Различают:

• насосы с «мокрым» ротором
• насосы с «сухим» ротором.

Устройства первого типа отличаются тем, что ротор находится в жидкости, а его камера отделена от статора стальной нержавеющей гильзой. К преимуществам такого насоса относятся: его компактность и бесшумность, отсутствие необходимости в смазывании (теплоноситель играет роль смазки, а также и охлаждающей среды). Однако такие устройства характеризуются более низким КПД по отношению к «сухим» насосам.

У насосов «сухого типа отсутствует непосредственный контакт ротора с теплоносителем системы. Гидроизоляция обеспечивается уплотнительными кольцами из «нержавейки», угольного агломерата или керамики. Высокий класс «подгонки» колец друг к другу и их вращение приводит к тому, что между ними образуется тоненькая пленка воды, обеспечивающая герметизацию электрической части насоса. Прижимная пружина постоянно поджимает кольца по мере их износа, обеспечивая их «самоподгонку».

И перед тем, как подобрать циркуляционный насос для системы отопления, следует запомнить, что «прописка» такого насоса желательна в отдельном помещении. Отличительной особенностью устройств «сухого типа» является достаточно громкий звук функционирования.

Маркировка циркуляционных насосов

После названия марки насоса на его корпусе указаны цифры. Например, Grundfos UPS 25-50.

Первые две цифры — это диаметр присоединительных патрубков. В нашем случае 25 мм (1 дюйм) — диаметр резьбы гаек, поставляемых в комплекте с циркуляционным насосом.

Второе число обозначает максимальную высоту подъема теплоносителя в системе. В нашем примере высота подъема 5 м, то есть он может создавать избыточное давление до 0,5 атм.

Согласно этих величин выполняют подбор циркуляционного насоса для отопления после того, как теоретически выполнили расчет напора циркуляционного насоса и расчет мощности циркуляционного насоса отопления.

Кстати, потребляемая мощность насоса регулируется ступенчато (3 положения) или плавно (электронное управление электродвигателем насоса). О силе потребляемого тока при определенной отдаваемой мощности можно узнать из таблички, закрепленной на корпусе насоса.

Насосы, оборудованные электронным блоком управления, отличаются повышенной экономичностью и способны самостоятельно регулировать свои рабочие характеристики, анализируя расход и давление воды в системе.

Расчет циркуляционного насоса выполняют, исходя из потребности строительной конструкции в тепле – эта величина является базовой точкой при расчете циркуляционного насоса для отопления. Значение величины принимается соответствующим наиболее холодному времени года. Согласно, СНиП 2.04.07-86 “Тепловые сети” для одно-двухэтажных зданий на 1 м2 общей площади 173-177 Вт/м2 при температуре «за бортом» -25 — 30 °C. Дома в три-четыре этажа имеют показатели от 97 до 101 Вт/м2 соответственно.

Умножив это «нормы» на число «квадратов» отапливаемого помещения, получим величину потребности строения в тепле.

Также расчет параметров циркуляционного насоса можно выполнить, исходя уже из мощности котла.

Необходимое значение рассчитывается по формуле:

(Q) — рассчетная величина, соответствующая расходу насоса, (литров/ч);

(N) — мощность основного нагревателя (котла), (Вт);

(t_2)— температура теплоносителя на входе в подающую трубу (на выходе из котла), (°C);

(t_1) — температура теплоносителя в «обратке» (на входе в котел), (°C).

Подставив необходимые параметры в формулу, мы получим требуемый расход насоса.

Температура теплоносителя, «выходящего» из котла обычно находится в промежутке от + 85 до 95 °C, температура «обратки» в диапазоне 60-70 °C.

Величину необходимого для преодоления гидравлического сопротивления напора определяют по специальным формулам. Для упрощенного подбора можно воспользоваться такой информацией:

прямолинейные участки труб оказывают сопротивление 100-150 Па/м, что эквивалентно требуемому напору насоса — 0,01-0,015 м на каждый метр трубопровода магистрали.

Внимание! В расчетах учитывается полная длина контура (подающей трубы и обратной).

Это интересно!

При расчетах гидравлического сопротивления всей отопительной магистрали не принимается во внимание высота (этажность) здания. То есть, величина высоты, на которую насос должен будет поднимать воду, тут роли не играет!

Это объясняется тем, что система замкнутая. Поэтому высота подающей линии равняется высоте обратной — столбы жидкости в них уравновешены между собой.

Суммарное гидравлическое сопротивление определяется только суммой сопротивлений всех поворотов, тройников, вентилей…

Как подобрать циркуляционный насос для отопления

Используя рассчитанные данные напора и расхода, определяют необходимую характеристику насоса, который затем подбирают по каталогу.

Так как подбирая циркуляционный насос для системы отопления мы оперировали максимальными данными нагрузки на насос, то для его повседневной работы будет достаточно выбрать менее мощный вариант. Он и «потише» будет при меньшей свой стоимости, и электроэнергии «кушать» будет меньше.

Особенности монтажа

При установке насосов необходимо учитывать такое правило: «Вал насоса должен располагаться горизонтально!»

Такие устройств «качают» теплоноситель только в одном направлении. Поэтому при монтаже насоса необходимо соблюдать правильное направление его установки.

Можно подобрать циркуляционный насос для отопления с естественной циркуляцией. В таком случае, проводится модернизация существующей отопительной системы с естественной циркуляцией теплоносителя установкой циркуляционного насоса. «Врезанный» в такую систему насос позволяет улучшить равномерность прогрева всех радиаторов. Кроме этого практически замечена экономия газа на 20-30% при интеграции такого насоса в контуры отопления.

Насос устанавливается на обводной байпас, врезанный в «обратку» системы, а в магистральную трубу необходимо установить обратный клапан, который позволит системе функционировать и при внезапном отключении электроэнергии.

Когда необходим циркуляционный насос

Циркуляционный насос обеспечивает заданную скорость потока энергоносителя в автономной системе отопления (в центральной системе эту роль выполняют промышленные агрегаты). Необходимость в нем возникает уже при наличии одного из следующих факторов:

разводки из 2-х и более контуров;

продолжительности трассы более 50 м;

хотя бы при 1 перепаде уровня;

наличие сложного контура (система теплый пол);

обогрев 2 и более этажей;

установка котла в подвальном помещении;

в системе отопления со свободным движением энергоносителя при разнице температуры между входящим потоком и обратным более 15-20 ºС;

при разнице температур более 1-2 ºС в радиаторах одной системы.

Циркуляционный насос за короткое время создает нужную скорость движения теплоносителя во всех контурах, обеспечивая равномерное распределение температуры. Разница между выходной и входной температурой при правильной установке должна составлять около 10 ºС, что экономит топливо и обеспечивает бережную эксплуатацию котла. Эффективность системы увеличивается в среднем на 20-50 %, что становится заметно и в стабильной температуре помещения, и в экономии денежных средств.

Виды и характеристики

Циркуляционный насос — это устройство центробежного типа, рабочее колесо которого производит забор и выброс жидкости в заданном направлении. Как и все подобные устройства, он работает на всасывание и нагнетание с одинаковой эффективностью. Учитывая специфику использования, эти качества для него являются основными.

Существует две основные разновидности циркуляционных насосов:

С мокрым ротором

Рабочее колесо этих насосов устанавливается непосредственно на вал двигателя. Корпус насоса герметичен, а на валу ставят сальник, защищающий от протечек. Для бытовых систем такие конструкции считаются наиболее подходящими, так как не создают шума во время работы. Кроме того, насосы с мокрым ротором способны самостоятельно удалять воздушные пробки, а жидкость обеспечивает смазку и охлаждение электродвигателя;

С сухим ротором

Насос и двигатель представляют собой два отдельных узла, соединенных при помощи муфты или фланца. Такие конструкции предназначены для работы в крупных отопительных системах, так как могут перекачивать большие объемы жидкостей. Основным недостатком сухих насосов является высокий уровень шума во время работы, что недопустимо в домашних условиях.

Насосы: 1-С мокрым ротором 2-С сухим ротором

Основные технические характеристики циркуляционных насосов:

• Производительность. Это величина, показывающая количество теплоносителя, перекачиваемого насосом в единицу времени. Определяет способность установки обеспечить заданную скорость движения жидкости для имеющегося объема системы;
• Напор. Часто их путают, но это ошибочный подход. Напор показывает, на какую высоту способен данный насос поднять столб жидкости. Для отопительных систем домов в несколько этажей такой показатель очень важен, так как гидравлическое сопротивление в контурах высоко и его надо преодолеть;
• Мощность двигателя. Этот показатель важен потому, что недостаточная мощность не позволит насосу выполнять свои задачи, а избыточная заставит трубы сильно шуметь;
• Максимальная температура. Поскольку речь идет об отопительной системе, теплоноситель горячий. Если насос не способен работать в таких условиях, его заклинит, появятся протечки и другие проблемы. Необходимо учитывать, что при вращении детали устройства нагреваются, и дополнительный подъем температуры для них иногда становится чрезмерной нагрузкой.
• Присоединительные размеры. монтаж насоса несложен, но для него нужны соответствующие элементы. Их следует подбирать сразу после покупки насоса, чтобы не оказаться в сложном положении во время монтажа;
• Производитель. Этот фактор не настолько заметно влияет на работу системы, но продукция известных и надежных фирм значительно долговечнее и не создает таких проблем, как изделия малоизвестных компаний.

Рекомендуется при покупке внимательно изучить технические характеристики насоса и сравнить их с условиями работы в имеющемся контуре. Следует выбирать устройства, способные выдерживать температуру 110°.

Расчеты насосного оборудования

Перед началом расчета уточним функциональное назначение циркулярных агрегатов, применяемых для систем отопления:

• перекачка теплоносителя по трубопроводящей сети, суммарный объем котрой зависит от размеров помещении, подлежащих обогреву;
• преодоление сопротивления протоку теплоносителя внутри системы, оказываемое трубами и элементами арматуры.

Расчет производительности

Одним из контрольных параметров является производительность насосного оборудования, которая рассчитывается из соотношения:

– количество тепловой энергии, потребляемой в конкретным помещении;

– величина производительности насосного устройства;

– удельная теплоемкость, если как теплоноситель применяется вода, для других видов (трансформаторное масло, антифриз и др.) применяются соответствующие данные;

– разность температуры между прямыми и обратными ветвями отопительной системы, которая может составлять:

• 20оС – при нормальной системе отопления жилых площадей;
• 10оС – уровень температуры на нежилых площадях с низкотемпературным отоплением;
• 5оС – температура теплового носителя в системе теплого пола.

Показатель производительности – паспортная характеристика, в технической документации отражается как кубометров за час. Чтобы результат расчета соответствовал привычной для нас форме, его нужно разделить на величину удельного веса воды.

Приведем пример расчета: площадь отапливаемого помещения составляет 200 квадратных метров, следовательно, чтобы его обогреть понадобятся затраты энергии в 20000 Вт. Помещение оснащено нормальной системой отопления с разностью температур 20оС. Используя эти числовые значения в приведенной формуле, получаем:

20000/(1,16 х 20) = 862 кг/час,

перерасчет в привычные величины дает результат

862 / 971,8 = 0,887 м3/час.

Для отопления указанного помещения понадобится насос с производительностью не менее 0,9 м3/час. Этот показатель нужно искать в паспорте.

Для расчета этой характеристики можно применить и такую формулу:

G = 3,6Q/(c x dT) кг/час, где

с – удельная теплоемкость носителя, применяемого в отоплении.

Проше всего выбрать насос, если уже известна мощность котла. В этом случае можно применить соотношение:

Q – производительность агрегата;

N – мощность котла;

dT – разность температур на выходе из котла и на обратке.

На представленном выше фото показано правильное подключение агрегата для системы отопления с использованием байпаса. Такое размещение позволяет пустить поток жидкости обходным путем при необходимости производства ремонтных работ или замены насоса без остановки функционирования отопительной системы. Смотрите как сделать отопление в честном доме самостоятельно.

Важно! Расположение ротора только горизонтальное! Направление потока указано стрелкой на корпусе.

Расчет рабочего давления в контуре

Производя выбор циркуляционного насоса для системы отопления расчет необходимо произвести и по такому показателю как давление внутри трубопровода. Для этого можно воспользоваться соотношением:

P = (R x L + Z) / p x q, где:

P – величина давления;

R – сопротивление потоку для прямых участков трубопровода;

Z – величина сопротивления потоку, обусловленная применяемыми в системе фитингами, кранами и прочей арматурой;

р – величина плотности теплоносителя при рабочей температуре;

q – значение ускорения свободного падения.

При недостатке данных для расчета по приведенной формуле, можно воспользоваться упрощенным соотношением:

P = R x L x ZF, где

R – величина сопротивления потоку в прямом участке трубы, составляющая приблизительно 100 – 150 паскалей на 1 метр, выраженное в удобной для расчета форме оно составит 0,01 – 0,015 метра на метровый участок трубы;

L – общая протяженность трубопровода, на двухтрубной схеме отопления учитываются как прямой, так и обратный контур;

ZF – коэффициент увеличения, зависящий от следующих показателей:

• для системы с шаровыми кранами, для которых несвойственно уменьшение просвета трубопровода, и с правильно подобранными фитингами он принимается равным 1,3;
• при использовании дроссельных или терморегулирующих устройств его значение составит 1,7.

Производя выбор циркулярного насоса для системы отопления, расчет его характеристик представляется как необходимая процедура.

Важно! Расчетную величину для любого показателя необходимо увеличить на 15 – 20 %, чтобы не эксплуатировать аппарат на максимальных режимах. Это защитит его от перегрузок и преждевременного выхода из строя.

Практика применения циркуляционных насосов дает возможность их подбора без вычислений необходимых параметров. Рекомендуемые параметры приведены в таблице.

Таблица для эмпирического подбора насоса

Отапливаемая площадь (м2)	Производительность (м3/час)	Марки
80 – 240	От 0,5 до 2,5	25 – 40
100 – 265	Та же	32 – 40
140 – 270	От 0,5 до 2,7	25 – 60
165 – 310	Та же	32 – 60

Примечание: в третьей колонке первая цифра – диаметр патрубков, вторая – высота подъема.

Воспользовавшись приведенными данными, можно без особых хлопот подобрать нужное устройство для устойчивой и длительной работы.

Основные критерии подбора

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

Мощность системы отопления и требуемая подача

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

Для того, чтобы упростить расчет, можно взять средний показатель 100-150 Вт тепловой энергии на каждый 1 м2 помещения, с высотой потолка до 3 м. Если здание утеплено достаточно хорошо можно брать меньшее значение. Так, например, для хорошо утепленного дома площадью 100 м2 потребуется отопление тепловой мощностью 10 кВт. Если циркуляционный насос будет устанавливаться в уже существующую систему с естественной циркуляцией, то ее мощность можно узнать из технической характеристики котла, который установлен.

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

П = Q/(1,16 х ΔT), (кг/ч)

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

Еще одна формула, по которой можно вычислить требуемую производительность:

П = 3,6 х Q/(c × ΔT), (кг/ч)

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

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

П = 10000/(1,16×20) = 431 кг/ч или 0,43 м3/ч (для теплоносителя-воды 1кг=1л).

Гидравлическое сопротивление и требуемый напор

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

J = (F+R× L)/p× g (м)

• L – длина системы до самого отдаленного радиатора (м);
• R – гидравлическое сопротивление прямого участка трубы (Па/м);
• p – плотность теплоносителя (для воды – 1000 кг/м3);
• F – сопротивление соединительной и запорной арматуры (Па);
• g – 9,8 м/с2 ( ускорение свободного падения).

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

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

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

J = R×L × k, м

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

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

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

Как выбрать циркуляционный насос по полученным данным

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

Рис. 1 Пример графика характеристики циркуляционного насоса

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

Рис. 2 Подбор насоса по графику его характеристик

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

Схемы и правила подключения циркулярных насосов

Существует несколько основных рекомендаций по установке и подключению циркулярных насосов:

• Интеграция большинства приборов в саму отопительную систему может производится через:
  — байпас
  Схема работы циркуляционного насоса в системе отопления с байпасом

наглядно выглядит это так:
— без байпаса
Наличие байпаса предпочтительнее. Это позволит пользователю производить отключение насоса при необходимости ремонта или экономии электричества.

• В паспортах самих устройств указано допустимое положение прибора при установке. Почти всегда, оно допускается вертикальное и горизонтальное, но специалисты советуют отдавать предпочтение последнему.
• Перед насосом всегда необходимо устанавливать фильтр грубой очистки теплоносителя, так как в описании для любого агрегата указано, что работа допустима только с чистой жидкостью.
• Для возможности проведения обслуживания и ремонта стоит выбрать доступное место для установки перекачивающего устройства.
• При большой протяжённости труб в системе отопления рекомендуется применять несколько насосов. Каждый из них устанавливается на отдельный участок системы.
• Циркулярный насос рекомендуется устанавливать на обратку, так как она имеет более низкую температуру теплоносителя. Это позволит продлить долговечность оборудования. Перед тёплым полом специалисты советуют ставить насос на трубе подачи воды, чтобы улучшить качество перекачивания жидкости. Здесь надо стараться как можно больше удалить прибор от котла, так как интенсивное откачивание теплоносителя может привести к образованию воздушных пробок в теплообменнике нагревательного аппарата и закипанию теплоносителя.
• Подключение к электросети разрешено только к заземлённым источникам питания через автоматический выключатель по следующей схеме.
  Красный провод подключается к фазе, синий присоединяется к нулю, зелёный обеспечивает заземление.
  Квалифицированный подбор и установка перекачивающего устройства обеспечит бесперебойную и эффективную работу не только самого прибора, но всей отопительной системы в целом. Во время эксплуатации отопительного оборудования надо:
  А) контролировать давление в трубах при помощи монометров, которые устанавливаются на обратке и на подающей трубе;
  Б) регулярно следить за чистотой фильтра грубой очистки;
  В) наблюдать за исправностью всего оборудования и не допускать протечек жидкостей.

Правила монтажа

Схему установки агрегата можно найти в инструкции. Если монтаж насоса проводится пользователем самостоятельно, то сначала следует изучить рекомендации производителя. Чаще всего они касаются следующих моментов:

• Установка закрытой системы отопления должна производиться только при наличии резервной электросети. При этом время ее автономной работы должно составлять минимум от 4 до 6 часов.
• Если используется одно или двухтрубная система отопления, то необходимо предусмотреть установку байпаса. Особенно это актуально для регионов с частыми отключениями электроэнергии.
• Включать насос в системе без теплоносителя категорически запрещено. Для проверки работоспособности отопления водяной контур необходимо заполнить жидкостью.
• В инструкции указан диаметр труб, которые должны использоваться в системе отопления.
• Перед агрегатом необходимо установить фильтр грубой очистки воды.

К выбору насосного оборудования для системы отопления необходимо подходить с полной ответственностью. Не стоит экономить на насосе, приобретая продукцию неизвестных брендов за небольшую стоимость.

Как правильно поставить насос на отопление

Подробная схема установки насоса прилагается в инструкции по эксплуатации. Грамотный монтаж начинается с тщательного изучения рекомендаций производителя.

Подключение насоса в систему отопления своими руками возможно, только при наличии специального оборудования и технических навыков. Любые нарушения приводят к отказу в гарантийном обслуживании, снижению производительности и уменьшению сроков эксплуатации.

Производители рекомендуют придерживаться следующих правил установки насоса в систему:

• Монтаж закрытой системы отопления дома с использованием циркуляционных насосов осуществляется с обязательным подключением резервного электропитания. Минимальное время автономного электроснабжения не менее 4-6 часов.
• Одно- и двухтрубная система отопления с циркуляционным насосом требует установки байпаса. При отключении электричества, принудительное движение жидкости в системе заменяется естественным. Системы с комбинированной циркуляцией теплоносителя, это хорошее решение при частых отключениях электроснабжения здания.
• Включать прибор на холостом ходу, в системе, незаполненной теплоносителем, запрещается. Чтобы проверить работоспособность электронасоса в системе отопления, водяной контур предварительно заполняют жидкостью. После включают насос. Если станция подобрана правильно, поверхность радиаторов будет нагреваться равномерно, независимо от их отдаленности от нагревательного прибора.
• Оптимальный диаметр труб указан в технической документации. Сужение сечения водяного контура уменьшает производительность насоса.
• Подключение к электросети выполняется посредством специальных клеммных соединений. Необходимость в подключении стабилизатора отсутствует. Одновременно монтируют автономное электроснабжение циркуляционного насоса. Читайте рекомендации. относительно выбора ИБП.
• Модели с мокрым ротором монтируются исключительно в вертикальном положении.
• Перед насосом устанавливают фильтр грубой очистки.
• Для проведения ремонтных работ, место установки насоса в систему делают доступным.

Если длина водяного контура превышает указанную производительность, систему отопления делают с двумя циркуляционными насосами. Дополнительную станцию устанавливают на подаче теплоносителя, приблизительно посередине водяного контура.

Где поставить насос на отопление

Место установки насоса в системе отопления определяется индивидуально, в каждом отдельном случае. На расположение влияет:

1. Тип системы отопления.
2. Количество контуров.

На двух и однотрубные системы отопления, насосы устанавливают сразу после расширительного бака. Суть заключается в том, чтобы станция не качала воду в емкость. Двух- и однотрубные системы с циркуляционным насосом обязательно оснащаются байпасом. Конструкцию монтируют непосредственно перед котлом, на обратном трубопроводе.

Отопительная система с нижней разводкой имеет огромное преимущество – возможность поэтапного добавления радиаторов и установки дополнительного циркуляционного оборудования. Решение об установке системы с нижней подачей теплоносителя, часто принимают при монтаже водяного контура в многоэтажном здании.

Система отопления с верхней разводкой обычно не обязательно оснащается циркуляционным оборудованием. Конструкция предназначена для естественного движения теплоносителя. Схема собирается так, чтобы подающая труба находилась как можно выше над радиаторами, а обратка ниже их. К трубопроводу с верхней разводкой насос подключают в любом месте контура, сразу после расширительного бачка.

Монтаж автономного отопления с циркуляционным насосом в одно- или двухэтажном доме, с одновременным подключением теплых полов, осуществляется посредством установки нагнетающего оборудования на каждую систему отопления отдельно (исключение составляют модели с двумя электродвигателями). Станция на теплые полы ставится в специальный смесительный узел. Монтаж выполняется по стрелкам, выгравированным на корпусе насоса и рамке.

Способы установки насосов определяются индивидуально, в зависимости от выбранной системы отопления и других факторов.

Какую скорость циркуляционного насоса выбрать

При условии правильного расчета производительности, грамотного соединения радиаторов и монтажа системы отопления, в большинстве случаев можно установить минимальную скорость насоса. В таком режиме потребляется меньше электроэнергии, механические части подвергаются меньшему износу.

Насос должен работать в режиме, максимально соответствующему параметрам системы отопления и производительности котла. Проверить настройки можно следующим образом:

• Каждый насос имеет шумоизоляцию. Во время работы, сам модуль издает небольшой шум, сравнимый с тихим гудением. Но, при переключении на большую скорость, завихрения водяных потоков, при прохождении через водяной контур, создают неприятные звуки. Рекомендуемая скорость 1-2 положение переключателя.
  Третий скоростной режим используется кратковременно, чтобы продавить воздушные пробки при заполнении теплоносителем системы отопления.
• Равномерный обогрев. Добавить скорость требуется в тех случаях, когда перепад температуры нагрева радиаторов, установленных в начале и конце водяного контура больше 1-2°С.

Насосы, с установленным электронным управлением, автоматически выбирают скорость теплоносителя, ориентируясь на температуру подачи и обратки, а также интенсивность прогрева помещения. Для выбора оптимального рабочего режима, требуется просто нажать клавишу пуск.

После установки циркуляционного насоса в систему отопления индивидуального дома, экономическая эффективность увеличивается на 30-40%. Такие показатели делают установку оборудования не только рекомендуемой, но скорее обязательной мерой.

Расчет мощности и температуры тёплого водяного пола

Замечания по монтажу и запуску

Для долговременной работы оборудования и его высокой эффективности следует соблюдать некоторые правила:

• Монтаж насоса производят так, чтоб его вал находился горизонтально. Для оборудования с «мокрым» ротором такое требование является обязательным! Ориентация трубопроводов (вертикальный, горизонтальный или наклонный участок) значения не имеет.
• Клеммная коробка должна располагаться сверху. Это обеспечит безопасность даже в случае возможных протечек.

Подробный обзор схем подключения радиаторов отопления в частном доме.

• Современные агрегаты позволяют установку и на подачу, и на обратку, но расположение на обратном участке снизит тепловые нагрузки и увеличит ресурс оборудования.
• При монтаже обязательно предусмотретьбайпас для циркуляционного насоса. Это позволит при отсутствии электропитания использовать отопительную систему в режиме с естественной циркуляцией.
• В качестве рабочей выбирается средняя скорость оборудования. Запуск системы осуществляется на самой высокой скорости (в системах с автоматикой отключается блокировка).
• После запуска следует удалить скопившийся воздух через предусмотренные в конструкции специальные клапаны.

Где применяется циркуляционный насос для отопления частного дома

Системы отопления бывают двух типов: с естественной и принудительной циркуляцией. Первый тип актуален для домов, квадратура которых не превышает 100 м². При большей площади невозможен равномерный прогрев всех радиаторов. Теплоноситель будет плохо двигаться по трубопроводу, что неизбежно спровоцирует большие теплопотери.

Циркуляционный насос, входящий в состав отопительной системы второго типа, обеспечивает движения теплоносителя по системе теплоснабжения с определённой скоростью. В процессе монтажа не нужно контролировать уклон труб, которые могут иметь меньший диаметр. Благодаря нагнетательной циркуляции удаётся обеспечить равномерность прогрева различных точек отопительного контура, и, как следствие, всех комнат, независимо от их расположения относительно котла. Циркуляционный насос для ГВС позволяет поддерживать напор воды на заданном уровне.

Циркуляционный насос обеспечивает стабильную скорость движения теплоносителя

Что означают характеристики насоса и как их учитывать при подборе оборудования

Для подбора насоса нужны такие исходные данные:

• объем перекачиваемой жидкости;
• максимальная температура носителя;
• высота подъема или количество этажей.

Идеально, когда производительность насоса, выраженная в литрах за час, в три раза выше объема теплоносителя (воды). Если производительность будет слишком высокой — теплоноситель не будет успевать отдавать тепло в помещение и коэффициент полезного действия отопления будет невысоким.

Другая крайность: циркуляционный насос отопления имеет заниженную производительность. В результате, в конце хода, температура воды будет недостаточной для эффективного обогрева помещений, и для компенсации этого придется чрезмерно повышать температуру нагрева в котле.

На практике можно воспользоваться упрощенным расчетом, при котором мощность котла в кВт соответствует объему прокачиваемой воды за 1 мин. Например, для котла мощностью 24 кВт оптимальной будет скорость прокачки 24 л/мин.

Насосы циркуляционные для систем отопления дома рассчитаны на работу с горячей водой, но лучше выбирать ту модель, которая имеет большее значение максимальной температуры.

Параметр «Максимальная высота столба воды» — актуален только для двухэтажного отопления. Типового значения 10 м вполне хватает системы для организации отопления в двухэтажном доме. А при одноэтажном обогреве высота напора в 6 метров соответствует 100 метровой протяженности отопительных труб с диаметром полдюйма.

Современные циркуляционные насосы имеют 2-3 режима работы с разной скоростью перекачки. Рекомендуем ориентироваться на среднее значение, поскольку при максимальной мощности насос издает больше шума.

Производители и цены

При покупке оборудования следует отдать предпочтение известным торговым маркам. В большинстве случаев это станет гарантией высокого качества, надежности и долговечности изделий. Среди лучших вариантов следует рассматривать:

• Grundfos. Компактное и функциональное оборудование, одни из важнейших преимуществ которого является экономичность. Производитель предлагает широкий ассортимент устройств – с «сухим» ( Grundfos UPS) и «мокрым» (Grundfos Alpha2) ротором по ценам (в зависимости от комплектации, производительности, набора функций) от 5 до 60 тыс. руб.
• DAB – циркуляционные насосы от итальянского производителя. Отличаются высоким качеством материалов и сборки, надежностью. В ассортименте насосы с сухим и мокрым ротором, рассчитанные на различные производительности и напоры. Маленький насос циркуляционный DAB наиболее востребованных серий VA и VB можно приобрести по цене 3,5 – 6 тыс.руб.
• Wilo. Оборудование настоящего немецкого качества. Надежность, функциональность, экономичность – вот что отличает оборудование производителя, причем касается это даже устройств самых распространенных серий, например Wilo Star RS, предлагающиеся по ценам от 4 до 7 тыс. руб.
• Oasis – циркулярный насос еще одного немецкого производителя «Forte Technologie&Produktion GmbH». Качественное оборудование для решения широкого круга задач. Получает насос циркуляционный «Оазис» отзывы только положительные благодаря надежности и привлекательным ценам в диапазоне от 3 до 7 тыс.руб.
• Джилекс. Циркуляционные насосы российского производства, не уступающие лучшим зарубежным аналогам. Серия Циркуль – это качественные материалы, надежность по выгодным ценам порядка 3-5 тыс.руб.

Как правильно выполнять установку, смотрите:

Сравнение некоторых производителей

Для этого можно взять самые популярные модели таких брендов, как:

Все, перечисленные ниже устройства имеют мокрый ротор .

Grundfos UPS 32-80

У этого прибора :

• напор 7,5 м.;
• производительность 11000 кг/час;
• потребляемая мощность до 220 ВТ;
• температура жидкости — 2 — 110° С;
• цена от 13800 до 16000 рос. Рублей.

Отзывы говорят об очень высокой надёжности, мощности и как следствие цене.

SPERONI SCR 25/60-180

Показатели прибора следующие :

• напор до 6 м.;
• пропускает около 4000 кг/ч;
• выдерживает температуру носителя до 110 градусов по Цельсия;
• стоит около 3600 руб.

Отзывы в целом положительные.

Беламос BRS 25 / 4G

Устройство со следующими характеристиками :

• напор 4,5 м.;
• пропускная способность 2800 кг/ч.;
• мощность 72 Вт;
• допустимая температура носителя от 2 до 110° C;
• стоимость от 2 до 3 тыс. руб.

По отзывам, продукт не слишком качественный, но вполне приемлемый за его цену.

ДЖИЛЕКС Циркуль 25-40

Данный прибор имеет :

• напор до 4 метров;
• производительность около 3000 кг/час;
• мощность 32 — 65 Вт;
• допустимая температура воды от 10 до 110° C;
• цену 3600 рублей.

Учитывая общие тенденции, можно отметить, что с ценой растут числовые значение параметров и надёжность оборудования. Какому производителю отдавать предпочтение будет решать непосредственно будущий владелец таких устройств. Пока же, надо рассмотреть, как правильно их подключать.

Выводы и полезное видео по теме

Расчет необходимых характеристик насоса в зависимости от параметров отопительного контура:

Подробная видеоинструкция по сборке байпаса из полипропиленовых труб:

Для любого гидравлического контура можно подобрать насос, способствующий достижению нужного напора. В первую очередь необходимо обратить внимание на напорно-расходные характеристики устройства, а затем на другие технические данные: экономичность, шум, надежность и способ подключения.

Циркуляционные насосы для систем отопления технические характеристики

При создании автономной системы отопления необходимо просчитывать все возможные нюансы ее работы. В идеале, система должна быть единым сбалансированным «организмом», требующим минимального вмешательства в свою эффективную работу. Мелочей в этом вопросе нет – важными являются характеристики каждого элемента, от мощности котла и до диаметра и типа проложенных труб, вида и схемы подключения радиаторов отопления.

Циркуляционные насосы для систем отопления технические характеристики

Определяющее значение имеет и организация циркуляции теплоносителя по проложенным трубным контурам. В большинстве случаев эта функция возлагается на циркуляционные насосы для систем отопления технические характеристики которых должны в максимальной степени соответствовать параметрам всего остального «организма». Какими бывают насосы, как их правильно подобрать и как соблюсти основные правила их установки – все это будет рассмотрено в настоящей публикации.

Роль циркуляционного насоса в системе отопления

Роль циркуляционных насосов нередко оспаривают приверженцы систем отопления с естественной циркуляцией теплоносителя по контуру. При этом приводятся доводы, что насос на отопление является лишним потребителем энергии, он делает систему зависимой от стабильности подачи электропитания, является еще одним уязвимым звеном, которое может привести к недееспособности всего отопления в случае его выхода из строя.

«Апологеты» систем отопления с естественной циркуляцией теплоносителя утверждают, что выгоднее обходиться вообще без насоса. Так ли это?

На первый взгляд – все совершенно справедливо. В самом деле, если отопление создается в небольшом и компактном доме, разводка трубных контуров не будет отличаться особой разветвленностью, то есть возможность организовать естественную циркуляцию теплоносителя от котла по радиаторам, установленным в помещениях.

Однако из значимых преимуществ такого подхода, при внимательном рассмотрении, остается только лишь полная независимость от подачи электропитания, да и то – лишь при условии, что и отопительный котел также является полностью энергонезависимым. В основном же система с естественной циркуляцией по всем параметрам проигрывает:

• Такая система – весьма сложна в монтаже. Дело в том, что для естественно перемещения теплоносителя требуются трубы различных диаметров, включая большие, порядка 50 и более мм. Работать с таким материалом – значительно сложнее, да и стоит он несравнимо больше. Обязательное условие – расположение труб по всей протяженности контура с соблюдением уклона в сторону котла, что, бывает, вызывает ряд сложностей не только технологического, но и эстетического характера – трубы, к примеру, будет сложно, а то и вовсе невозможно скрыть из виду, и они станут портить интерьер.
• Даже при идеально спланированной и хорошо отлаженной системе с естественной циркуляцией перепад давления за счет температурной разницы в трубе подачи и «обратке» вряд ли превысит 0,6 Бар. Для небольшого дома этого бывает вполне достаточно. Но если планируется разветвленная система, с подачей тепла на значительные расстояния или с большим перепадом высот, давления может и не хватить – сыграет свою роль гидравлическое сопротивление, и контур может «запереться». Особенно опасны даже незначительные «нештатные ситуации» — небольшой засор, зарастание тела трубы на узком участке с резким повышением сопротивления и т.п. Случается, что даже непредвиденная кратковременная остановка котла способна вывести такую систему из равновесия, и это потребует лишних забот и энергетических затрат для того, чтобы реанимировать ее нормальную работу.

И уж совершенно исключается система с естественной циркуляцией, если хозяева планируют в каком-либо из помещений организовать водяные «теплые полы».

• Система с естественной циркуляцией страшно «не любит» какой-либо регулировочной или запорной арматуры – количество таких элементов приходится сводить к возможному минимуму. А это, в свою очередь, означает, что провести точную регулировку в том числе по отдельным помещениям и радиаторам будет чрезвычайно сложно – термостаты или автоматизированные балансировочные краны с естественной циркуляцией работать не станут.
• Ток жидкости в контуре имеет небольшую скорость, а это ведет к совершенно неоправданным потерям тепла, его неравномерным распределениям по помещениям. В итоге часть затраченной энергии на нагрев теплоносителя расходуется напрасно – общий КПД системы снижается.

А теперь давайте взглянем, какие преимущества получает владелец системы отопления после несложной установки в нее относительно недорогого прибора – циркуляционного насоса.

Установка небольшого и сравнительно недорогого прибора сразу решает массу проблем

• Прежде всего, остановимся на главном недостатке – энергозависимости. Настолько ли это важно?

— Для начала вспомните, насколько часто и с какой регулярностью в вашем населенном пункте происходят перебои с подачей электроэнергии? Если это – единичные случаи, то и не стоит и забивать себе голову какими-то опасениями. Достаточно будет установить блок бесперебойного питания (ИБП) – и вопрос решится сам собой.

Источник бесперебойного питания выручит при эпизодических отключениях напряжения в сети

Потребление циркуляционного насоса очень невелико, поэтому емкости не самого мощного ИБП будет достаточно, чтобы пережить даже несколько часов без света. Это решение будет тем более актуальным, если используется современный котел с электронными «мозгами».

Правда, в том случае, когда перебои с электроснабжением являются печальной постоянностью, такой подход уже может стать бесполезным. Тогда, конечно, систему отопления надо будет заранее планировать по типу естественной циркуляции.

— Однако, и в этом случае врезка циркуляционного насоса пойдет системе отопления только на пользу. Не составит большого руде сделать ее универсальной. В этих целях для насоса собирается специальный узел, включающий байпас (перемычку) и систему запорных вентилей. Пример показан на рисунке ниже:

Два примера насосного узла с байпасом

В трубу контура (обычно это делается на «обратке») для насоса (поз. 1) вваривается или монтируется на резьбовых соединениях перемычка, с таким расчетом, чтобы с каждой стороны насоса был запорный кран (поз. 2). На входе в насос рекомендуется установить косой фильтр-грязевик (поз. 3). Ну а между врезанными отводами устанавливается еще одни запорный кран (поз. 4). Таким образом, если проблем с энергопитанием нет, нижний кран закрыт, оба верхних – находятся в открытом положении, и ток теплоносителя идет через насос. Система работает по принудительному принципу, со всеми его преимуществами.

Если электропитание пропало, но займет несколько секунд открыть нижний кран – циркуляция продолжится естественным путем. А краны по краям насоса удобны тем, что при необходимости демонтировать прибор для профилактики или замены не придется сливать теплоноситель из системы.

Нередко такой насосный узел оснащают не краном на основной трубе, а специально подобранным обратным клапаном (поз. 5) – он прекрасно справится с задачей в «автоматическом» режиме, перекрывая или открывая проток теплоносителя по трубе при включенном или выключенном насосе соответственно.

— И, наконец, вовсе не убедительным выглядит утверждение, что насос-де сам по себе является потребителем электроэнергии, за счет чего возрастают общие затраты на отопление. Современные приборы отличаются очень незначительной потребляемой мощностью, сравнимой, наверно, с небольшой лампочкой накаливания, и расходы на их эксплуатацию совершенно незаметны на фоне общих затрат на отопление, причем, вне зависимости от типа установленного котла. Но вот эффект экономии, наоборот, может быть весьма существенным.

• Система отопления с принудительной циркуляцией отличается хорошей управляемостью – появляется возможность тонко регулировать как ее общую работу, так и по отдельным помещениям или группам радиаторов в частности. При грамотном расчёте она отлично функционирует с термостатическими устройствами – многоходовыми кранами, электромеханическими регуляторами и т.п.

Установка циркуляционного насоса открывает возможность использования термостатичекого оборудования на радиаторах отопления

При необходимости можно зонировать работу системы отопления, изменяя уровень нагрева или даже отключая отдельные помещения – это не внесет дисбаланса в общую функциональность, что нередко случается при отоплении с естественной циркуляцией.

• У владельцев есть возможность использовать любые приборы или системы теплообмена – радиаторы, конвекторы любого исполнения, контуры теплых полов.

Водяные «теплые полы» без циркуляционного насоса попросту невозможны

• Хорошо сбалансированная система с принудительной циркуляцией будет обладать высоким общим КПД работы, что полностью материально оправдает и установку насоса, и затраченную им электроэнергию.
• Вся система отопления получается менее затратной и сложной по монтажу – есть возможность использовать трубы небольшого диаметра, которые, при желании, несложно спрятать в стены или пол.

При принудительной циркуляции трубы контура намного проще спрятать в пол или стены

• Нет ограничений по разветвлённости контуров, по удаленности тех или иных помещений, по этажности дома. Все это решается установкой насоса требуемой производительности и создаваемого напора.
• И, наконец, такая система менее «капризна» при запуске и намного проще поддается обслуживанию и профилактике.

Одним словом, перечисленные достоинства существенно превышают кажущиеся недостатки, и установку циркуляционного насоса, наверное, следует рекомендовать в любом случае. Даже если используется старая система отопления с естественной циркуляцией, никогда не поздно произвести такую врезку – позитивные результаты не заставят себя ждать.

Возможно, вас заинтересует информация о том, что собой представляет конвектор настенный

Цены на циркуляционные насосы

Два основных типа циркуляционных насосов

Несмотря на многообразие моделей, практически во всех циркуляционных насосах используется центробежный принцип перекачки жидкости. Вращение рабочего колеса с лопастями в специальной камере особой конфигурации («улитке») создаёт зону разрежения в центре, на входе потока, и область повышенного давления к периферии (стенкам камеры) за счет действия центробежных сил. Это в итоге дает устойчивый поток перекачиваемого теплоносителя.

Принцип работы центробежного рабочего колеса

Понятно, что электрическая часть насоса не должна контактировать с жидкой перекачиваемой средой. Еще на заре появления насосов, в начале прошло века, эту проблему решали раздельным размещением электропривода и рабочей камеры с передачей вращения через вал. Спустя определенное время появились и иные разработки, в которых вращающийся ротор электрического двигателя находится в перекачиваемой жидкой среде, а изолируется только электрическая часть статора.

Это подразделение моделей сохранилось и по сей день – впускаются насосы «сухого» и «мокрого» типа.

А. Насосы с «сухим» ротором всегда можно отличить даже внешне – они имеют достаточно большой и массивный блок электродвигателя, значительно выступающий вверх или в сторону. Они довольно массивны, и чаще всего требуют установки на специальные площадки или кронштейны (консоли).

Насосы с «сухим» ротором

Примерная схема такого насоса приведена на иллюстрации. Затонированные цветом участки показывают прохождение теплоносителя.

Схема устройства насоса с «сухим» ротором

Металлическая рабочая камера-«улитка» (поз. 1) имеет фланцы (поз. 2) или резьбовые патрубки для врезки в систему. Может быть предусмотрено заглушенное гнездо, предназначенное для установки манометра (поз. 3).

Сверху «улитки» расположен опорный фланец (поз. 4), к которому болтовым соединением, через плоскую уплотнительную прокладку (поз. 5) крепится электродвигатель (поз. 6). Работа электропривода сопряжена со значительным выделением тепла, поэтому на оси ротора обычно ставится крыльчатка вентилятора, закрытая сверху кожухом (поз. 7).

Сам ротор опирается на два (верхний и нижний) блока шарикоподшипников (поз. 8), прикрытых уплотнительными кольцами (поз. 9).

Изоляционное разделение электропривода и рабочей камеры обеспечивает блок контактных уплотнительных колец достаточно сложной конструкции (поз. 10). Вращение передается через вал на рабочее колесо (поз. 11). Обычно предусматривается специальный клапан для выпуска воздуха из «улитки» при заполнении системы теплоносителем (поз. 12).

Насосы с сухим ротором отличает высокий КПД, у них завидная производительность и показатель создаваемого напора. Но недостатков у такой схемы тоже немало.

• В первую очередь, достаточно высокий уровень шума – такой насос никак не установишь поблизости от жилой зоны.
• Такое оборудование нуждается в частых профилактический мероприятиях – контактные уплотнительные кольца быстро изнашиваются и требуют регулярной замены.

Обычная сфера применения насосов с «сухим» ротором – это мощные и разветвленные системы отопления: теплопункты многоквартирных домов или котельные крупных частных особняков, то есть те случаи, когда производительность и создаваемый напор являются определяющими критериями.

Б. Если система отопления создается в частном доме небольшой или средней величины, или же в условиях городской квартиры, то бывает вполне достаточно циркуляционных насосов с «мокрым» ротором. Они отличаются компактностью, простотой установки (как правило – просто врезаются в трубу безо всяких дополнительных креплений).

Чаще всего в автономных системах отопления применяются насосы с «мокрым» ротором

Примерная типовая схема насоса с «мокрым» ротором показана на рисунке:

Принципиальная схема циркуляционного насоса с «мокрым» ротором

Корпус рабочей камеры (поз. 1) изготавливается из металла – чаще всего для этого используется латунь или бронза. С обеих сторон – фланцы (поз. 2) или резьбовые муфты для врезки в трубу.

К корпусу камеры крепится блок электропривода (поз. 3) с помощью винтового соединения (поз. 4). Герметичность соединения обеспечивается кольцевыми прокладками.

Моторный блок разделен на два полностью изолированных друг от друга отсека. Во внешнем расположена обмотка статора (поз. 5), которая защищена от влажной среды перегородкой, обычно выполненной из нержавеющей стали (поз. 6).

Во внутреннем отсеке моторного блока расположен ротор (поз. 7), вал которого опирается на подшипники скольжения (поз. 8). Между рабочей камерой и внутренним отсеком моторного блока предусмотрены каналы (поз. 9) для свободного перетекания жидкой среды. Для выпуска воздуха при заполнении системы имеется пробка (поз. 10) со своим уплотнительным кольцом (поз. 11). Вращение вала ротора передается на рабочее колесо «улитки» (поз. 12).

Тот факт, что вращение ротора происходит в жидкой среде, убирает необходимость в дополнительной системе охлаждения привода – температура всегда поддерживается на одно уровне за счет теплообмена с теплоносителем. Кроме того, жидкость постоянно «смазывает» подшипники скольжения. Оба этих обстоятельства делают работу такого насоса практически бесшумной.

Важное достоинство такой схемы еще и в том, что отсутствуют трущиеся, быстро изнашивающиеся уплотнительные узлы, как в насосах «сухого» типа. Все прокладки стоят на неподвижных соединениях, и срок их годности зависит только от старения материала. Подобные насосы, благодаря этому, способны служить немало лет, вообще не требуя никаких профилактических вмешательств.

Недостатком «мокрых» насосов можно назвать невысокий КПД – за счет сопротивления вращению ротора со стороны жидкой среды. Однако этот факт полностью окупается невысоким общим потреблением электроэнергии, и решающей роли играть не должен.

Большинство подобных насосов имеет модульную схему – они легко разбираются, и любой из узлов или элементов несложно, при необходимости, заменить на новый.

Подобные насосы имеют блочную конструкцию — их совсем не сложно разобрать и собрать для проведения профилактики или замены деталей

1 – корпус рабочей камеры.

2 – рабочее колесо. Это – наиболее нагруженная деталь, поэтому, как правило, изготавливается из высокопрочных полимеров с применением стекловолоконного армирования.

3 и 7– блоки подшипников скольжения. В современных моделях используются детали из графита и керамики, обеспечивающих вращение с минимальным трением.

4 – статор на рабочем валу. Не имеет никакого контакта с электрической частью.

5 – «стакан» из нержавейки, обеспечивающий надежное герметичное разделение отсеков электропривода.

6 – уплотнительные прокладки.

8 – корпус электропривода.

9 – клеммная коробка. Предназначена для коммутации насоса к электросети. Часто на ней устанавливаются органы управления – выключатель и переключатель режимов работы прибора.

Сборка всех деталей в единую конструкцию – элементарна, производится обычным винтовым соединением двух частей корпуса.

Важное условие безаварийной эксплуатации «мокрого» насоса является условие никогда не оставлять ротор сухим – это вызовет быстрый износ блоков подшипников и перегрев привода. Это предопределяет требование к установке – на каком бы участке трубы ни врезался насос, ось его ротора должна принять горизонтальное положение.

Кроме того, чтобы не повредить подшипники скольжения мелкими твердыми взвесями, которые возможны в теплоносителе, перед насосом обычно располагают фильтр-грязевик.

Как подойти к выбору циркуляционного насоса?

Итак, для обычных условий частного дома или квартиры предпочтительнее приобретать насос с «мокрым» ротором. А какие характеристики следует оценивать при выборе той или иной модели:

• Подавляющее большинство насосов запитывается к однофазной сети 220 вольт. Потребляемая мощность будет зависеть от эксплуатационных характеристик прибора – во многих моделях предусмотрено ступенчатое переключение режимов работы. Эти данные, как правило, выносятся на шильдик насоса – в табличном виде показывается максимальный ток и потребление на различных скоростях вращения. Впрочем, к определяющим параметрам мощность отнести сложно – обычно она ограничивается 50 ÷ 100 ваттами, то есть установка насоса не потребует каких-либо отдельных линий питания – вполне достаточно обычной бытовой сети.
• Важнейшими параметрами любого насосного оборудования являются производительность, то есть количество перекачиваемой в единицу времени жидкости, и создаваемый напор. Эти характеристики должны соответствовать конкретной системе отопления, и их целесообразно рассмотреть подробнее, что и будет сделано ниже — в отдельном разделе статьи.
• Допустимая температура перекачиваемой жидкости. Обычно для насосов такого класса она составляет 110 °С.
• В паспорте указывается величина максимального давления в системе – как правило, в пределах 10 Бар. Не стоит ее путать с давлением водяного столба, создаваемого насосом – это совершенно другой параметр.
• Насос должен иметь надежную защиту от внешнего попадания пыли и водяных брызг. Эти параметры вынесены в класс защищенности корпуса прибора. – IP. Для циркуляционного насоса приемлемым будет считаться класс не ниже IP44. Этот индекс говорит о том, что прибор защищен от фрагментов пыли размером до 1 мм, а его электрической части не страшны попадания водяных капель под любым углом.
• Важными параметрами являются присоединительные размеры и особенности насоса. Уже отмечалось, что приборы могут иметь фланцевое или муфтовое резьбовое соединение. В комплект насоса должны, в таком случае, входить либо ответные фланцы, либо накидные гайки-«американки» соответствующего диаметра. Обязательно оценивается диаметр условного прохода трубы, на которую будет монтироваться насос – он может быть указан в метрической системе (обычно – от 15 до 32 мм) или в дюймах. И еще одна важная величина – монтажная длина насоса (на схеме ниже обозначена символом L1), особенно если планируется установка нового прибора взамен вышедшего из строя.

Линейные размеры циркуляционного насоса

В ряде случаев, когда место планируемой установки прибора ограничено, важными параметрами будут являться и другие линейные размеры насоса – на схеме они показаны обозначениями от L2 до L4.

Обычно основная информация о модели располагается на шильдике прибора. Пример показан на рисунке:

Много полезной информации обычно содержится на панели насоса

а- напряжение и частота сети питания.

б – ток и потребляемая мощность в различных режимах работы.

в – максимальная температура перекачиваемой жидкости.

г – максимально допустимое давление в системе отопления.

д – класс защиты корпуса прибора.

Желтым овалом выделено заводское наименование модели, из которого тоже можно почерпнуть немало информации.

На картинке показан насос UPS 15-50 130 О чем говорят эти обозначения? Их расшифровка, а также другие возможные показатели маркировки показаны в таблице:

Обозначение	Расшифровка обозначения
UP	Насос циркуляционный
S	Количество режимов работы: пусто – один режим работы; S – с переключением скоростей.
15	Условный диаметр прохода трубы в мм
-50	Максимальный создаваемый напор (в дециметрах водяного столба)
…	Система врезки: пусто – резьбовая муфта; F — присоединительные фланцы
…	Особенности исполнения корпуса: пусто – серый чугун; N – нержавеющая сталь; В –бронза; К – возможна перекачка жидкостей с отрицательными температурами; А – установлен автоматический воздухоотводчик.
130	Монтажная длина насоса в мм

Как правильно рассчитать производительность и создаваемый насосом напор?

Производительность насоса и создаваемый им напор теплоносителя можно смело отнести к основополагающим характеристикам.

Согласитесь, что прибор должен быть в состоянии перенести необходимое количество жидкости, разогретой в отел до требуемой температуры, чтобы обеспечить теплообмен в радиаторах (конвекторах, «теплом полу»), а значит – поступление тепловой энергии во все отапливаемые помещения.

А напор важен с той точки зрения, что должно быть преодолено гидравлическое сопротивления всех участков трубного контура и запорно-регулировочной арматуры. То есть ни на каком участке или ни в одном теплообменном приборе не должно случиться явления застоя, при котором ток теплоносителя останавливается, и система становится неработоспособной.

Самый простой способ определиться с этими параметрами воспользоваться таблицей, приведенной ниже.

Соотношение площади отапливаемых помещений к производительности насоса и создаваемому им напору

Площадь отапливаемых помещений (м²)	Необходимая тепловая мощность (кВт) при разницах температур теплоносителя на подаче и в «обратке» котла ( Δt)			Требуемые минимальные параметры насоса
Δt= 20 °	Δt= 15 °	Δt= 10 °	производительность (м³/час)	напор (без учета разветвленности системы и гидравлического сопротивления запорной арматуры )
до 200	28,0	21,0	14,0	1,25	1,0
350	46,0	35,0	23,0	2,0	2,0
500	70,0	52,0	35,0	3,0	2,0
900	116,0	87,0	58,0	5,0	3,0
1100	140,0	105,0	70,0	7,0	3,0

Сразу, наверное, заметно, насколько приблизительными получаются данные результаты. Оно и понятно, так как они были рассчитаны для самых благоприятных условий – высоком КПД отопительного оборудования, идеального соотношения объема теплоносителя в системе к ее мощности (это составляет порядка от 10 до 12 литров на каждый киловатт).

Кроме того, в таблице сразу дается сноска, что в учет не приняты особенности самой системы – ее разветвленность и насыщенность запорно-регулировочной арматурой. А ведь эти потери, на каждом из установленных элементов, могут быть значительными, особенно в суммарном их выражении. Например, некоторые значения указаны в таблице ниже:

Примерные значения потерь давления в элементах отопительной системы

Элементы и узлы системы отопления	Ориентировочные потери давления (кПа)
Котел отопления стандартный	до 5
Котел отопления настенного типа	от 5 до 15
Вторичный теплообменник (для двухконтурной системы)	от 10 до 20
Калориметр (счетчик затраченной тепловой энергии)	от 15 до 20
Теплообменник бойлера косвенного нагрева	от 2 до 10
Тепловой насос	от 10 до 20
Радиатор отопления	до 1
Конвектор отопления	от 2 до 15
Вентиль регулировочный на радиаторе	до 10
Трехходовый кран	от 10 до 20
Обратный клапан на трубе	от 5 до 10
«Косой» фильтр ( с чистой сеткой)	от 15 до 20
Гидравлическое сопротивление полипропиленовых или металлопластиковых труб	до 150 Па на 1 погонный метр

Еще один нюанс, который должен учитываться при любом типе расчета – это разница температур в трубе подачи на выходе из котла и в «обратке» на его входе (Δt). Если в системе отопления установлены обычные радиаторы, то такую разницу принимают в 20°С, для конвекторов она будет равна 15°С, а если используются контуры «теплого пола» то этот показатель равен 10°С.

Итак, табличный метод определения необходимых параметров следует применять, скорее всего, лишь для первоначальной прикидки. А для того чтобы гарантированно не ошибиться при выборе насоса, лучше провести самостоятельные подсчеты, тем более, что в этом нет ничего сложного.

Расчет производительности насоса

Исходными параметрами расчета будут являться мощность отопительной системы необходимая для поддержания в помещениях комфортной температуры (W), уже упомянутая разница температур (Δt) и удельная теплоемкость теплоносителя, циркулирующего по контурам (С).

С разницей температур ясность есть. Теперь – как узнать необходимую мощность. Для этого общую площадь отапливаемых помещений можно умножить на удельную мощность, необходимую для обогрева 1 м² (Wуд.) Обычно эту величину принимают равной 100 ваттам на 1 м², но целесообразно делать поправку на регион проживания – климатические условия все же могут существенно различаться. Со вполне допустимой погрешностью можно принять следующие значения:

Регион России, в котором ведется строительство	Величина удельной мощности системы отопления (Вт на 1 м ²)
Южные регионы страны (Северный Кавказ, Прикаспийские, Приазовские, Причерноморские области	70 ÷ 90
Центральное Черноземье, Южное Повольжье	100 ÷ 120
Центральные области Европейской части, Приморье	120÷ 150
Северные районы Европейской части, Приуралье, Сибирь	160 ÷ 200

Таким образом, например, для дома площадью в 120 м², строящегося в Тверской области, расчетная мощность будет равна 120 × 120 = 14400 Вт = 14,4 кВт

Возможен и более точный расчет мощности системы отопления

Для тех, кто не любит приблизительных вычислений, можно порекомендовать более сложный алгоритм расчёта мощности системы отопления, который учитывает множество важных нюансов. Он размещен в статье нашего портала, посвященной электрическим котлам отопления . Там же есть и удобный калькулятор, который существенно упростит работу.

Удельная теплоёмкость теплоносителя (С) – табличная величина. Для воды она составляет 1,163 Вт × ч / (кг × °С). Если используется другая жидкость, то значение е удельной теплоемкости также несложно найти – оно обычно указывается в техдокументации или на упаковочном ярлыке.

Но здесь нужно быть внимательным – очень часто теплоемкость указывается в других величинах – в кДж / (кг × °С), а для нашего расчета ее нужно перевести в ватт-часы. Ничего сложного: 1 кДж = 0,28 Вт×ч.

Например, если на упаковке теплоносителя-антифриза «Теплый дом 30 Эко» указано, что его теплоемкость 3,62 кДж / (кг × °С), то в пересчете это получается:

3,62 × 0,28 = 1,013 Вт × ч / (кг × °С)

В итоге окончательная формула расчета производительности принимает следующий вид:

G = W / (Δt × С)

— при этом мощность указывается обязательно в ваттах.

Полученное значение будет выражено в кг/час, что, конечно, неудобно. Придется его перевести в м³/час, разделив дополнительно на удельную плотность жидкости (для воды, при температуре 80°С она равна 972 кг/м³).

Чтобы облегчить читателю задачу, ниже размещен удобный калькулятор для проведения расчета:

Калькулятор расчета производительности циркуляционного насоса

Расчет требуемого напора

Формула расчета необходимого напора насоса выглядит следующим образом:

Н = (Lсум × Rуд + ∑r) / (Pt × g)

Н – искомая величина напора, в метрах водяного столба

Lсум – суммарная длина контуров, с учетом труб подачи и «обратки». В случае использования «теплого пола» принимается в расчет и длина проложенных контуров, естественно, если они подключены к этому насосу и не имеют собственной принудительной циркуляции.

Rуд – удельное сопротивление труб. С запасом можно принять равным 150 Па на погонный метр.

∑r – суммарное значение сопротивлений элементов системы.

Pt – удельная плотность теплоносителя.

g – величина ускорения свободного падения – константа, равная 9,8 м/с².

Может вызвать сложности подсчет суммарного сопротивления элементов системы. Но без большой потери точности можно несколько упростить общую формулу, введя вместо этой суммы поправочный коэффициент (k).

Особенности системы отопления	Поправочный коэффициент
Обычная система, со стандартными фитингами, кранами, без регулировочных термостатических элементов	1.3
В системе установлены термостатические регуляторы (двух или трехходовые краны, игольчатые вентили и т.п.)	1.7
Сильно разветвленная система с большой насыщенностью запорно-регулирующей арматурой	2.2

В итоге формула принимает такой вид:

Н = (Lсум × Rуд × k) / (Pt × g)

И опять, чтобы не загружать читателя расчетами, предлагаем воспользоваться встроенным калькулятором:

Калькулятор для расчета требуемого напора циркуляционного насоса

По итогам проведенный расчетов можно будет безошибочно подобрать для своей системы циркуляционный насос. Важно помнить, что в расчеты уже внесены необходимые поправки для создания определенного резерва, поэтому слишком завышать полученные показатели при выборе модели абсолютно не нужно.

Во-первых, это системе не требуется, и потраченные деньги на более мощную и производительную модель уйдут впустую. А во-вторых, излишний напор может даже дисбалансировать систему, создать на определенных участках зону своеобразного разрежения, что бывает даже опасно, если насос устанавливается на трубе подачи. Например, падение давления в области перед насосам при такой установке, то есть как раз в районе котла, работающего на верхнем пороге своей мощности, может вызвать вскипание теплоносителя с весьма неприятными последствиями.

Полезные рекомендации по установке циркуляционного насоса

Установить в систему циркуляционный насос по силам, наверное, большинству хозяев, которые уже сталкивались с проведением сантехнических работ. По большому счету, самую большую технологическую трудность будет представлять врезка с запаковкой на резьбу или вываривание в пластиковую трубу соединительных муфт с накидными гайками-«американками» или соединительных фланцев – и те и другие должна разместиться на расстоянии друг от друга, равному монтажной длине насоса. После этого уже установить сам прибор на место, поставить прокладки и затянуть гайки (обтянуть болтами фланцы) – уже будет простейшей операцией.

Установка циркуляционного насоса обычно не вызывает особых сложностей

При установке не следует забывать о целом ряде правил и рекомендаций.

• По большому счету, в большинстве систем отопления, работающих от газового или электрического котла, место установки насоса никак не регламентируется – он может быть смонтирован в любой точке, где будет удобно к нему добираться для проведения ревизии и, при необходимости, профилактических работ. Обычным, самым распространенным местом установки является участок «обратки» перед входом в котел. Обычно это мотивируется тем, что в этой области – самая низкая температура теплоносителя, и насос не будет испытывать повышенных термических нагрузок.

Чаще всего насос устанавливают на «обратке» перед входом в котел

Однако, это вовсе не догма, так как обычно насосы рассчитаны на температуры порядка 110 градусов, и большой разницы от 60 или 80 градусов просто не почувствуют.

Иное дело – твердотопливные котлы, в которых температура нагрева может порой достигать весьма критичных величин. Для них однозначное требование – насос следует устанавливать исключительно на обратке. Кроме того, здесь исключается вероятность вскипания жидкости при каких-либо перепадах давления (а в газообразной среде, с паром, циркуляционный насос работать не сможет).

А вот для систем теплого пола – все с точностью наоборот. В контурах не поддерживается слишком высокой температуры, но «ахиллесовой пятой» является появление воздушных пробок. Для того чтобы создать ровный и непрерывный поток через контур, насос устанавливается только на трубе подачи, перед коллектором.

Возможно, вас заинтересует информация о том, что собой представляет буферная емкость для твердотопливного котла

Видео: где лучше установить циркуляционный насос?

• Перед насосом желательно установить сетчатый фильтр грубой очистки – о его важности в публикации уже говорилось. А вот после насоса часто нелишним бывает обратный клапан – он предупредит обратное течение жидкости в случае остановки оборудования по тем или иным причинам. Кроме того, это действенная мера по противостоянию гидроударам.
• Еще раз следует подчеркнуть – насосы с «мокрым» ротором ставятся только в таком позиции, при котором ось ротора примет горизонтальное положение. При этом должен обеспечиваться еще и свободный доступ к клеммной коробке и органам управления

Допустимые и недопустимые положения циркуляционного насоса с «мокрым» ротором

• Если планируется универсальность системы отопления по типу циркуляции, то насос целесообразно установить в узел с байпасов – об устройстве такого узла уже рассказано выше.
• Место установки насоса, несмотря на достаточно высокую степень защищенности корпуса, все же следует предусмотреть такое, чтобы исключить случайное попадание на прибор струй или брызг воды.
• Поблизости от места установки необходимо расположить розетку электропитания. Как правило, насосы для безопасной работы требуют подключения к сети с обязательным контуром заземления.
• Категорически запрещается включать насос до полного заполнения системы теплоносителем. Затем следует обеспечить выход воздуха и заполнение полостей прибора жидкостью. Для этого выкручивается пробка, через которую в подставленную емкость выпускается небольшое количество теплоносителя при кратковременно включенном насосе.

Выпуск воздуха и заполнение насоса теплоносителем

Возможно, вас заинтересует информация о том, как работает труба-перемычка, или байпас что это

Некоторые насосы для этих целей имеют специальный воздушный клапан – перед пуском все равно следует проверить вручную, убедиться, что весь воздух выпущен, и насос заполнился жидкостью.

Режим работы насоса устанавливается опытным путем – так, чтобы обеспечивалась эффективная и экономичная работа системы отопления. При этом давать излишние нагрузки прибору – не следует. Некоторые современные модели ведущих производителей оснащаются блоками электронного управления, которые поддерживают параметры давления в системе отопления в соответствии с заранее внесенными установками.

Современные насосы могут оснащаться электронными блоками управления

И, наконец, последняя рекомендация по выбору циркуляционного насоса. Стоимость этого прибора, в сравнении с другими элементами системы отопления – невелика, поэтому вряд ли стоит прибегать к неразумной экономии, приобретая дешевую модель сомнительного качества неизвестного производителя. Заплатив один раз за брендовое изделие, можно будет не переживать за этот участок системы, если, конечно, соблюдаются все требования по установке и эксплуатации оборудования.

Ассортимент насосов достаточно широк, и всегда есть из чего выбрать. Добрых слов заслуживают модели российской компании «Джилекс», продукция европейских производителей — «Grundfos», «Wilo», «Pedrollo», «Hoffmann», «DAB», «Ebara». Но и при приобретении фирменного изделия все же не стоит терять осторожность – увы, предприимчивые дельцы постоянно пытаются «разбавить» рынок низкокачественными подделками, выдаваемыми за оригиналы. Так что приобретать оборудование необходимо исключительно в специализированных магазинах, где есть возможность документально проверить подлинность изделия. grundfos насосы для отопления узнавайте по ссылке.

Возможно, вас заинтересует информация о том, что собой представляет радиатор биметаллический

Источник https://mastack.ru/utilities/heating/ustroystvo-tsirkulyatsionnogo-nasosa-dlya-otopleniya-kak-ustroen-rabotaet-v-sisteme-printsip-raboty-gde-dolzhen-rabotat-konstruktsiya-2.html

Источник https://otoplenie-expert.com/elementy-otopleniya/tsirkulyatsionnye-nasosy-dlya-sistem-otopleniya-tehnicheskie-harakteristiki.html

Источник

Источник