«Умный» циркуляционный насос в системе отопления: особенности и преимущества

Прошедший зимний отопительный период с сильными морозами, внезапными оттепелями и частыми переходами через 0 мог выявить все плюсы и минусы в работе системы отопления загородного дома. В результате, в зависимости от эффективности работы оборудования, домовладельцы или потратили на обогрев коттеджа запланированные средства, либо переплатили и задумались, как уменьшить затраты в следующем отопительном сезоне.

Существует несколько способов модернизировать систему отопления и, тем самым, снизить эксплуатационные расходы в долгосрочном периоде. Один из них — оснастить «инженерку» циркуляционным насосом, гибко подстраивающимся под постоянно меняющиеся условия эксплуатации. Разбираемся в вопросе с помощью инженера компании-производителя циркуляционных насосов.

• В чём заключаются особенности современной системы отопления.
• Для чего нужен циркуляционный насос с интеллектуальной системой управления.
• На чём основан принцип работы циркуляционных насосов с электронной системой регулирования.
• Какая экономическая выгода от использования «умного» циркуляционного насоса.

Особенности современной системы отопления загородного дома

В зависимости от региона, отопительный период в нашей стране в среднем длится 6-7 месяцев. Т.к. цены на энергоносители всё время растут, среди владельцев загородных коттеджей увеличивается интерес к строительству энергоэффективных домов, т.е. зданий, где все энергопотери сведены к минимуму. Практика показывает, что при грамотном подходе к процессу возведения такого дома (основанном на теплотехническом расчёте) средства, потраченные на его строительство, возвращаются в виде снижения затрат на оплату энергоносителей.

Но зачастую при этом из вида упускается один важный момент — возведение энергоэффективного, а значит, экономичного дома, требует решения целого комплекса задач. Помимо утепления, монтажа системы вентиляции с рекуператором, для минимизации расходов нужно повысить эффективность работы системы отопления.

Отопительная «инженерка» загородного коттеджа включает в себя самое разнообразное оборудование. Это — твердотопливные, газовые, электрические или дизельные котлы, система тёплого пола или настенные радиаторы с термостатическими головками и т.д. Поэтому отопительная система загородного дома оснащается циркуляционными насосами.

Зачастую в отопительную систему устанавливают обычные (нерегулируемые) циркуляционные насосы, всё время работающие на постоянной скорости оборотов или имеющие ступенчатую регулировку напора теплоносителя в 2-3 диапазонах.

Такие насосы могут иметь устаревшую конструкцию и неэффективно работающий двигатель. Это приводит к значительному перерасходу денежных средств. Чтобы этого избежать, систему отопления можно модернизировать, установив в неё «умный» циркуляционный насос.

Преимущества циркуляционного насоса с интеллектуальной системой управления

Нерегулируемые насосы систем отопления потребляют большое количество электроэнергии, т.к. в течение всего отопительного периода они постоянно работают на максимальном режиме. В то время как фактически большую часть времени отопительная система работает в режиме неполной нагрузки.

Например, при внезапном потеплении (это нередко происходит среди зимы) пользователь понижает температуру теплоносителя и его напор, т.к. от отопительных приборов не требуется повышенная теплоотдача. Также от системы отопления не требуется максимальная эффективность работы в начале и в конце отопительного сезона, когда на улице только установилась прохладная погода, а сильные морозы ещё не пришли. При смене дня и ночи, при отъезде из дома на работу днём, когда с помощью термостатических головок, установленных на радиаторах, можно понизить температуру в помещениях и, тем самым, сэкономить средства на отоплении.

Т.е., в течение всего отопительного сезона от циркуляционного насоса требуется максимальная производительность лишь ограниченный период времени. Следовательно, насос должен гибко подстраиваться под постоянно меняющиеся условия эксплуатации и личные предпочтения людей, проживающих в доме.

Насосы старого поколения позволяют вручную выбирать одну из нескольких постоянных частот вращения (обычно двух или трех). Зачастую такие насосы могут работать на максимальной скорости, даже если все радиаторы перекрыты. Это приводит к неоправданно высокому энергопотреблению.

Современные «умные» циркуляционные насосы оборудованы высокоэффективными моторами с автоматическим регулированием мощности. Это оптимизирует гидравлические параметры насоса при всех режимах работы системы отопления и, особенно, в режимах неполной нагрузки, что позволяет ощутимо снизить расходы на электроэнергию.

Дополнительная экономия электроэнергии обеспечивается путем активации автоматического режима снижения частоты вращения и функции Dynamic adapt. Это функция непрерывной динамической подстройки рабочей точки в зоне частичной загрузки насоса.

За счет постоянной адаптации рабочей точки насоса, а также функции автоматического удаления воздуха, использование электронных насосов позволяет избежать возникновения шумов в системе, что особенно важно для жилых помещений

Принцип работы циркуляционных насосов с электронной системой регулирования

Как уже говорилось выше, в нашем климатическом поясе наблюдаются значительные колебания температуры окружающей среды. Независимо от погодных условий, пользователю требуется обеспечить постоянную комфортную температуру воздуха в жилых помещениях.

При низких температурах, как правило, все радиаторы открыты, требуется максимальная подача теплоносителя. При росте температуры на улице часть радиаторов прикрывается – через систему проходит меньшее количество теплоносителя.

Современные «умные» циркуляционные насосы способны подстраиваться под меняющуюся нагрузку системы. Электронная система управления насоса позволяет автоматически изменять частоту вращения мотора, в зависимости от состояния системы (количества открытых радиаторов). В отличие от стандартных насосов, с возможностью ручного выбора одной из двух-трех скоростей вращения, встроенный частотный преобразователь «умных» насосов с высокой точностью автоматически меняет скорость вращения мотора, что позволяет моментально реагировать на изменения условий в системе отопления. Таким образом, применение циркуляционных насосов с интеллектуальной системой управления существенно снижает потребление электроэнергии.

Также у таких насосов есть возможность выбора одного из нескольких режимов регулирования, что позволяет обеспечить оптимальную работу насоса в конкретной системе.

В зависимости от установленного способа регулирования, электроника насоса поддерживает или линейно изменяет заданное значение перепада давления, в соответствии с текущим состоянием системы (например, количеством открытых радиаторов), вместе с тем изменяется подача насоса. Частота вращения мотора постоянно изменяется, а значит, автоматически, без участия пользователя, насос подстраивается под изменившиеся условия эксплуатации.

Экономическая выгода от использования в системе отопления «умного» циркуляционного насоса

В чём заключается экономия при установке в систему отопления «умного» энергосберегающего насоса? Это ключевой вопрос, который интересует любого застройщика, задумавшего купить циркуляционный насос с электронной системой регулирования.

Преимущества следует рассматривать в комплексе и, что самое главное, в долгосрочной перспективе. Например, обычный нерегулируемый циркуляционный насос для системы отопления в среднем потребляет 500-800 кВт·ч в год. Для сравнения: телевизор – до 200 кВт•ч в год, стиральная машина – около 200 кВт·ч в год, электрическая плита – 450 кВт·ч в год, т.к. обычный циркуляционный насос работает постоянно и на максимальном режиме. Но вышеперечисленное бытовое оборудования включается лишь периодически.

Минимальная потребляемая мощность современного энергоэффективного циркуляционного насоса составляет 3 Вт, а среднегодовое потребление не превысит 50 кВт·ч.

Поэтому «умные» насосы позволяют экономить до 90% электроэнергии по сравнению со стандартными насосами, так как они автоматически подстраиваются под меняющиеся параметры системы и оснащены высокоэффективными, экономичными электрическими двигателями.

Также помним о таком немаловажном факторе, как автономия дома. Загородные жители хорошо знают, что иногда случаются перебои в электроснабжении, аварии подстанций и обрывы линий электропередач. Чтобы система отопления продолжала работать, её оборудуют источником бесперебойного питания. ИБП, питая циркуляционные насосы и котел, позволит функционировать системе отопления до момента восстановления централизованного электроснабжения.

Поставив энергоэффективный циркуляционный насос с малым потреблением электроэнергии, пользователь существенно увеличивает время работы системы отопления от ИБП. Либо может сократить затраты на её монтаж, т.к. потребуется инвертор и блок аккумуляторов меньшей мощности.

А в нашем видеосюжете показываются нюансы монтажа комбинированной системы отопления в деревянном доме.

Циркуляционные насосы для системы отопления: как выбрать

Строится ли новый дом или переделывается старая дача так, чтобы и зимой там было тепло — нужно смонтировать систему отопления.

Если дом оказался не подключен к системе централизованного отопления, предстоит самостоятельно запроектировать и смонтировать такую автономную систему либо доверить это специалисту, что, в целом, правильнее, поскольку тепло в доме — вещь ответственная и требует знаний. С каким оборудованием для решения проблемы тепла Вам, например,придется иметь дело, здесь рассказывается на примере сердца отопительной системы — циркуляционного насоса.

Циркуляционные насосы для системы отопления: как выбрать

Циркуляционный насос в системе отопления

Уже уходят в прошлое системы отопления без использования насосов, когда для того чтобы теплоноситель самостоятельно двигался по системе и нагревал радиаторы, нужно было непрерывно и до высокой температуры топить котел, а иногда еще и помещать его ниже уровня пола. Снизить затраты на отопление за счет более низкой температуры на выходе из котла, меньших по сравнению с самотечной схемой диаметров труб, добиться равномерного нагрева радиаторов при любой разветвленной системе отопления можно, установив циркуляционный насос, а иногда и не один.

Система отопления с циркуляционным насосом

Типы циркуляционных насосов

«Сухие» и «мокрые» роторы — большие здания и не очень.

Инженеры разделяют циркуляционные насосы на те, что с «сухим» ротором и на те, что с «мокрым» ротором, отличаются они по работе ротора — отдельно от теплоносителя или непосредственно в нем. Поскольку первый тип циркуляционных насосов имеет почти всегда промышленное применение и используются они, как правило, в крупных котельных и зданиях, о нем расскажем в отдельной статье. Выбор таких насосов происходит в рамках больших проектов, учитывающих массу параметров при их подготовке.

Владельцу индивидуального дома предстоит познакомиться с насосами с «мокрым» ротором, где сам теплоноситель играет роль смазки и охладителя, и именно эта конструкция за счет малошумности и простоты обслуживания применяется в домашних котельных.

Сами насосы с «мокрым» ротором могут быть:

— чугунными (по материалу части насоса, в которой вращается рабочее колесо, такие насосы есть в линейке всех производителей);

— латунными (если насос применяется для контура ГВС с более высокими температурами теплоносителя).

Второй тип корпуса насоса обеспечивает отсутствие накипи внутри, которая ухудшит работу насоса при ее образовании, и хотя латунные модели имеют более высокую стоимость по сравнению с чугунным, длительная работа без обслуживания, чистки и поломок покроет эти затраты. Кроме того, иногда латунный корпус насоса для ГВС дополняется еще и сферическим ротором, а это еще эффективнее в плане энергопотребления и препятствует образованию известковых и других отложений внутри насоса.

Насос UP 15-14B в разрезе

Насосы для отопления, теплых полов и горячего водоснабжения

Как рассчитывается мощность насосов для дома

У Вас может быть в распоряжении уже готовая система отопления с каким-то количеством радиаторов, и, допустим, Вы хотите поменять старый дровяной котел на более современный или вообще пришла газификация и теперь у вас есть газовый котел. Или Вы строите новый дом и планируете автономную котельную. А еще у Вас на территории есть баня, гостевой дом или, возможно — оранжерея или бассейн, или все вместе. Как понять, какие насосы, сколько и какой мощности нужны?

Во-первых, во всех случаях : отдельно насос (или насосы) на отопление, и отдельно — на контур ГВС.

Последний нужен для того, чтобы Вы не ждали, пока протечет холодная вода из крана, он всегда работает между водогреющим устройством и закрытым краном. Этот насос особого подбора не требует, его потребляемая мощность в зависимости от модели варьируется от 8 до 25 Вт, и этот тип оборудования отличается лишь модификациями: с таймером, с термостатом, тут выбирается время его работы в зависимости от режима членов семьи или включение лишь при остывании до определенной температуры. Помните, что корпус насоса в этом случае предпочтительнее из латуни.

За счет компактного размера и практически полной бесшумности, латунные насосы со сферическим ротором хорошо зарекомендовали себя и в работе с системами водяных теплых полов. Такие трубные системы обязательно требуют присутствия насоса в связи со своим небольшим диаметром. Если Вы даже имеете котел со встроенным насосом и его по мощности достаточно на весь дом, теплоноситель не будет хорошо циркулировать в теплом полу и на его контур желательно установить насос маленькой мощности, чтобы пол был равномерно и в любое время прогрет. Тут тоже удобно поставить насос с таймером.

Основным же насосом в системе, конечно, является насос в системе отопления.

Если Вы переделываете старую систему поставьте рядом с дровяным котлом циркуляционный насос и Вам уже не нужно будет топить его до 90 град на выходе, будет достаточно лишь 70, чтобы в доме было тепло. Если старая система имеет большой диаметр труб и с этим уже ничего не сделать, установить насос с проходным диаметром 25 мм или 32 мм (типичные размеры для бытовых насосов) можно через переходники. Новую систему сразу возможно собрать из труб таких диаметров и благодаря использованию насосов можно существенно сэкономить, ведь чем меньше диаметр, тем дешевле труба.

Залив в систему отопления незамерзающую жидкость (сертифицированную, конечно — тосол приведет к выходу из строя насоса почти за один сезон, он разъедает резиновые уплотнения, а специальные жидкости в рекомендованной концентрации безвредны), Вы с помощью насоса обеспечите равномерный нагрев всей системы и не будете бояться даже форс-мажорного размораживания труб. По правилам, при работе с более вязким теплоносителем, чем вода, нужно прибавлять расчетную мощность насоса системы отопления, применяя специальный коэффициент, но это касается крупных систем отопления. Для бытовых нужд расчет мощности насоса можно вести по упрощенной схеме.

И для старых, и для вновь проектируемых систем отопления для расчета мощности насоса нужно знать: мощность котла; длину системы; диаметр трубы, на которую планируете поставить насос. Подбор насоса чрезмерной мощности приведет к лишним расходам и шуму в трубопроводе, а меньшей чем нужно, грозит непрогревом системы, а иногда и замерзанием ее.

На табличке насоса на его лицевой части Вы увидите обозначения:

Р1/W/- потребляемая мощность в зависимости от скорости вращения если насос трехскоростной, или одна цифра при односкоростном типе как правило, не больше 100 Вт, лишь полупромышленная серия потребляет до 300Вт

На рынке давно есть частотно-регулируемые насосы класса «А» по энергоэффективности, и если Вы заботитесь о снижении затрат на электроэнергию — обратите внимание на них.

Насос Alpha2

Для расчета мощности насоса для системы отопления используются другие показатели : Q и H, то есть расход и напор насоса, они на шильде насоса не обозначены и берутся из рабочей кривой насоса.

Схема рабочей точки насоса

Q или расход насоса — показывает какой объем жидкости насос способен прокачать через себя и если показатель насоса для вашей системы будет мал — теплоноситель не будет успевать возвращаться в котел для нагрева и будет холодно в доме, если больше чем требуется — жидкость не будет успевать нагреваться в котле и снова будет прохладно. Рассчитывается он для насоса по следующей формуле :

Где N — мощность котла;

T2 — температура теплоносителя на выходе котла (допустим, 70 град);

T1 — температура теплоносителя на входе в котел (обычно около 50 град),

Пример: при мощности котла 25 кВт, расход насоса составит около 1,2 м³/ч, что как правило и является стандартным расходом бытовых циркуляционных насосов на средней из трех скоростей.

Н (напор насоса) показывает, с какой силой насос проталкивает воду сквозь трубу, и чем этот показатель больше, тем более длинную или более извилистую систему насос может обеспечить наполнением теплой водой. Не забывайте, что система отопления — замкнутая система и вся вода, вытолкнутая из насоса, поступает вновь в насос. Если в системах водоснабжения напор насоса — это та высота, на которую насос может подать воду, то при расчете системы отопления этажность здания не влияет, насосу все равно — прокачивать воду по длинному ангару или подавать воду к радиаторам на третьем этаже дома. При расчете напора следует лишь учитывать длину, изветвленность и иногда — материал трубы. Чем длиннее труба, чем больше на ней кранов и уголков, чем шероховатее внутренняя поверхность трубы — тем больше напор насоса требуется.

Считается, что при длине трубы до 80 м нужно ставить один насос, а при большей — уже два. И в целом иногда эффективнее поставить два насоса с меньшими напорами на разные участки системы, чем один с большим напором.

У некоторых производителей в инструкции имеются указания по примерному напору насоса в зависимости от отапливаемой площади, другие используют калькулятор для расчета его, но если это касается домов до 600 м², к коим относится большинство индивидуальных строений, можно рекомендовать насосы с напором 4/40/м/мм.в.ст. для домов до 250-300 м² 6/60 м/мм.рт.ст. — для домов 350-550 м².

Для совсем небольших домов или отдельных помещений существуют насосы с напором 2/20 или 3/30 м/мм.р.ст., но они малопопулярны, иногда из-за индивидуального заказа стоят дороже аналогичного насоса с напором 4/40 м/мм.рт.ст. и последний всегда можно использовать на низшей скорости в случае трехскоростной модели, лучше выбрать его.

Точный расчет напора следует все же доверить консультанту по продаже насоса или специалисту монтажной бригады, обладающему опыту по работе в Вашем регионе.

Куда и как устанавливается насос

Циркуляционный насос с «мокрым» ротором в связи со своей конструкцией всегда должен быть заполнен водой или тем, что используется в качестве теплоносителя, не должен быть завоздушен и требует чистой жидкости, без микрочастиц. Кроме того, он, как любая техника, иногда все же потребует обслуживания или демонтажа. Все эти требования влияют на место и способ установки насоса, но их очень легко выполнить. Кроме этого, на место установки насоса оказывает влияние тип отопительного котла, и одно- или двухтрубная система отопления применена, но здесь для ответа на вопрос — на подачу или обратку ли должен быть установлен насос? — требуется выяснение нюансов и это лучше сделает Ваш монтажник. По большому счету общей рекомендации здесь нет и оба способа имеют место быть.

Здесь рассказывается лишь об общих правилах, которые, как ни странно, являются одними из основных мер по продлению жизни циркуляционного насоса. Конструкция насоса с «мокрым» ротором настолько проста и сделана для минимального вмешательства человека в процесс его работы, что именно правильный монтаж насоса и играет существенную роль в сроке его службы.

— выберите для установки насоса удобное место, чтобы к нему можно было подойти и при необходимости демонтировать;

— установите до и после насоса по крану, чтобы можно было его демонтировать, не сливая всю систему, а также предусмотрите байпас — обводную линию , также с краном, для работы системы в отсутствие насоса, например, на время ремонта;

Схема установки насоса с байпасом

— не забудьте установить сетчатый фильтр тонкой очистки перед насосом во избежание его засорения. Одна из самых распространенных причин выхода из строя циркуляционного насоса связана как раз с его отсутствием: одна железная окалина или другая соринка легко выводит из строя дорогостоящую технику, ведь зазоры в насосе с мокрым ротором микронные, их нарушение делает его работу невозможной, приводит к заклиниванию рабочего колеса с последующим перегоранием обмоток;

— особенность насоса с «мокрым» ротором — его вал всегда при монтаже должен находиться горизонтально, чтобы смазываться перекачиваемой жидкостью и чтобы в корпусе не скапливался воздух.

Схема правильной установки насоса

Принцип : «шильд насоса всегда должен смотреть на тебя» очень правилен. При вертикальном расположении насоса также и вал испытывает дополнительную нагрузку, что не способствует продолжительной работе оборудования;

— клеммную коробку желательно также расположить сверху для удобства ее обслуживания и во избежание залития водой, когда Вы будете спускать воздух с насоса.

— спустить воздух, отвернув винт на лицевой стороне насоса до появления капель. Эту процедуру нужно делать перед запуском и каждый раз, если насос долго простоял без работы (перед отопительным сезоном, после лета). Не пугайтесь, если на шильде не увидите винта — в современных частотно-регулируемых насосах его нет, поскольку их плавная работа обеспечивает отсутствие завоздушивания.

Спуск воздуха отверткой

Какой насос по напору и расходу нужен для радиаторной системы отопления, подобрать насос для контура ГВС, при необходимости — и для системы теплого пола — первоочередные вопросы при покупке циркуляционных насосов. В других статьях расскажем о насосах для специфических помещений: оранжерея, гараж, бассейн и подробно рассмотрим тему энергоэффективных циркуляционных насосов.

Источник https://www.forumhouse.ru/journal/articles/7337-umnyj-cirkulyacionnyj-nasos-v-sisteme-otopleniya-osobennosti-i-preimushestva

Источник https://www.sdvor.com/articles/tsirkuliatsionnye-nasosy-dlia-sistemy-otopleniia-kak-vybrat/

Источник

Источник