Насос циркуляционный для отопления: классификация, подбор, установка

Сфера применения

Любые модели из каталога циркуляционных насосов могут использоваться для достижения различных целей. Наибольшую популярность они обрели в следующих сферах:

• теплоснабжение – эта область применения пользуется наибольшей популярностью. Установив перекачивающее оборудование в систему отопления, осуществляется более эффективный обогрев помещений при низком потреблении энергии. А, если насос имеет регулятор скоростей, то можно будет поддерживать комфортный микроклимат в помещении вне зависимости от температуры за окном;
• теплый пол – функционирование этой системы невозможно без циркуляционного насоса, позволяющему равномерно распределять тепловой носитель по всей системе. Установив такое оборудование на магистрали подачи можно исключить риск разрыва потока и создания «воздушных пробок» в системе теплых полов;
• водоснабжение – чаще всего такие устройства используются для подачи горячей воды. Благодаря насосу поставки воды происходят без перебоев и потери температуры. Для устойчивости к высоким температурам, элементы аппарата изготавливаются из бронзы и латуни;
• кондиционирование и охладительные системы – позволяет бесперебойно подавать охлаждающую жидкость к элементам оборудования;
• солнечное отопление жилья – оборудование разгоняет жидкость по тепловой сети с большей скоростью;
• повышение давления в водопроводных трубах – для стабильной работы бытовой техники, которая зависит от постоянного напора воды (как пример, стиральная и посудомоечная машины), монтируется циркуляционный насос, предназначенный для увеличения напора воды в магистралях.

Наша компания является официальным представителем CNP на территории Российской Федерации. Наши циркуляционные насосы не предназначены для бытового использования. Мы специализируемся на изготовлении промышленных насосов, предназначенных для использования на предприятиях и производствах, где требуется высокий уровень надежности и производительности.

Проверка результатов расчетов для подбора

То, насколько правильно выполнены расчеты, проверить можно на примере вычисления основных параметров для реального проекта, который был реализован в соответствии с требованиями СНиП. Согласно условиям, следовало произвести расчет мощности насоса для отопления и других показателей для двухтрубной теплоснабжающей системы с циркуляционным насосным оборудованием.

Прежде всего, было подсчитано количество теплоты, необходимое для обогрева здания – это 45,6 кВт. В процессе проектирования теплоснабжающей системы расход теплоносителя согласно расчетам составил 2,02 м3/ч. При этом наиболее отдаленно расположенный радиатор конструкции имел терморегулирующий вентиль, а у трубопровода было четыре участка.

К суммарным потерям, согласно СНиП, следует добавить коэффициент неучтенных потерь, равный 10%:

H = (0,141 + 0,29+0,63 + 0,11 ) х1,1 =1,295 м

Таким образом, исходя из результатов расчета, следует, что для системы подойдет насос, способный обеспечить подачу 2,02 м3/ч и напор 1,295 метров.

Вышеописанная методика позволяет разобраться с вопросом, как рассчитать насос для отопления частного дома, и на основе полученных данных выбрать нужную модель даже владельцу недвижимости, который делает это впервые.

Технические характеристики

Следующим этапом подбора циркуляционного насоса для отопления является выбор оборудования по техническим параметрам. Основными критериями для выбора являются:

• производительность – определяет какой объем жидкости устройство может перекачивать за единицу времени;
• мощность циркуляционного насоса (напор) – показатель определяет, насколько вверх насос сможет вытолкнуть жидкость на вертикальных участках трубы;
• температурный режим – все детали системы должны выдерживать максимальную температуру нагревательной жидкости с запасом. Большинство устройств рассчитаны на стойкость к воде до 110⁰С, а отдельные модели могут функционировать и при температуре 130⁰С;
• защищенность – согласно международной классификации стандарт защиты насоса IP44 позволяет защитить конструкцию от попадания внутрь мелких частиц, имеющих диаметр более 1 мм, а электросистема защищена от попадания капель и влаги;
• шумовые эффекты – нужно учитывать, что «сухие» роторы издают значительный шум, так что их рекомендуется устанавливать в отдельных помещениях, тогда как «мокрые» – практически не слышны при эксплуатации;
• тип соединения – циркуляционные насосы могут иметь несколько видов креплений (резьба разного размера, муфта), так что необходимо уточнить какое именно крепление будет на трубе;
• размеры – практически любое насосное оборудование циркуляционного типа являются компактными, но необходимо учитывать монтажную длину каждого устройства;
• количество скоростей – некоторые системы не имеют функцию регулировки скоростей, однако, большинство из приборов позволяют выставлять 2 или 3 скорости движения нагревательной жидкости внутри системы. Это позволяет регулировать микроклимат в помещении, зависимо от потребностей и температуры за окном. Благодаря этой функции можно снизить энергопотребление, без потери качества теплообмена.

Если вы не знаете, какое устройство лучше выбрать, рекомендуется проконсультироваться с квалифицированными специалистами.

Зачем в системе теплоснабжения нужен насос?

Циркуляционные насосы — гидравлическое оборудование, которое обеспечивает принудительное передвижение нагретого теплоносителя по замкнутому контуру. Такие приборы способствуют равномерному и быстрому прогреву всей системы.

Циркуляционные помпы устанавливают:

• с целью повысить энергоэффективность котельного оборудования;
• в случаях, когда нет возможности обеспечить естественную циркуляцию жидкого вещества;
• при отсутствии вмонтированного насосного агрегата в теплогенераторе;
• для отопительных систем с двухтрубной схемой, позволяющих регулировать параметры каждого отдельного радиатора;
• чтобы преодолеть инерционность автономных систем с естественной циркуляцией жидкости, применяемой для переноса тепловой энергии.

Теплоноситель должен перемещаться по замкнутому контуру трубопровода отопительной системы с определённой скоростью, чтобы обеспечить передачу тепла радиаторам.

Естественная циркуляция не всегда справляется с этим заданием и в результате отопительное оборудование не нагревается или нагревается неравномерно.

Монтаж насосного устройства для принудительной циркуляции значительно повышает эффективность систем горячего водоснабжения и автономного отопления

Поэтому в системах теплоснабжения устанавливают циркуляционные насосы. Такие приборы обеспечивают транспортировку теплоносителя по сети с большой скоростью, сводя к минимуму нагрузку на котёл. При возвращении к нагревательному элементу вода остаётся тёплой, а значит на подогрев потребуется меньше энергии.

Назначение и принцип работы

Благодаря циркуляционному наносу обеспечивается постоянная циркуляция теплоносителя. Следует помнить, что агрегат должен работать все время, так как после его монтажа естественная циркуляция жидкости прекращается. Таким образом, основными требованиями к агрегату являются:

• Достаточная производительность.
• Невысокий шум при работе.
• Надежность.

Практика организации отопительных систем показала, что установка циркуляционного насоса позволяет увеличить эффективность обогрева помещения. Единственным недостатком использования такой схемы является ее зависимость от электроэнергии. Возможные проблемы решаются с помощью создания резервной электросети. Принцип работы агрегата заключается в следующем:

• Теплоноситель поступает в камеру, имеющую форму ракушки.
• Давление в агрегате создается с помощью маховика, расположенного в корпусе насоса.
• Скорость движения жидкости увеличивается, благодаря центробежной силе.
• Теплоноситель отводится в канал спиральной формы, подключенный к водяному контуру.

Расчет мощности циркуляционного насоса

Для долговременной и качественной работы всей системы отопления необходимо грамотно произвести расчеты по выбору циркуляционного насоса. Не всегда, наличие нескольких насосов в системе обеспечивают надежную работу всей системы. Да к тому же это приводит к излишним, и довольно ощутимых материальным затратам, как в период монтажа, так и период эксплуатации. Правильно выбранное оборудование поможет существенно сэкономит бюджет и оградит от ненужных затрат в дальнейшем.

Все циркуляционные насосы обладают двумя основными характеристиками — это объём и напор. Эти характеристики необходимы знать, чтобы правильно рассчитать производительность выбранного оборудования. Рассмотрим вариант расчета подбора насосного оборудования для частного дома в 200 кв. м.

Первое, определимся с объемом, который насос способен прокачать. Эта одно из главных технических параметров насоса он должен обеспечивать надежную и долговременную работу оборудования. Объем вычисляется с помощью формулы П=3,6 х Q/ (c х ∆Т). Где 3,6 это постоянная величина. Q- это мощность тепловой системы, высчитывается из расчёта десять квадратных метров равна одному киловатту тепловой энергии. С- величина удельной теплоемкости теплоносителя, как правило роль теплоносителя исполняет вода, удельная емкость воды составляет 4,2 кДж/кг. И наконец ∆Т- это разница температуры теплоносителя. Замеры должны производится в двух точках- это на точке выхода теплоносителя из нагревающего оборудования и на точке возврата теплоносителя обратно в нагреватель. Нормальным параметром считается разница в 20 градусов. Для систем с теплым полом эта разница должна достигать всего пяти градусов.

В итоге получаем следующий расчёт:

П= 3,6х 20/(4,2х20)

Получили 0,857 куб/ч такой объем должен обеспечивать насос для перекачивания жидкости в доме площадью в 200 кв.м.

В дальнейшем нужно произвести расчёт напора, который должен выдавать насос. Данный показатель так же очень важен для нормальной работы всего оборудования. Произвести данные расчёты можно с помощью формулы; Н= NхК

 N– это количество этажей в доме, здесь нужно учитывать цокольные и подвальные помещения если предусматривается их отопление данной системой.

К- величина усредненного сопротивления в системе отопления, такая величина как правило составляет с лучевой разводкой 1,85, а с двухтрубной системой разводки величина составляет 1,1. Двухтрубная система имеет меньше изгибов что и обуславливает меньшую единицу сопротивления.

В рассматриваемом варианте мы возьмем самый распространённый способ разводки – это лучевая.

Производим расчёт, в данном случае мы имеет одноэтажное строение, но приборы отопления расположены в подвальном помещении из этого получаем: Н= 2х1,85, итого необходимый напор для обеспечения нормальной работы системы отопления требуется в размере 3,7 метра.

В итоге мы высчитали параметры, которые должен поддерживать циркуляционный насос. Стоит так же учитывать, что насос нужно выбирать с небольшим запасом по показателям.

Проведя эти достаточно простые вычисления можно произвести подборку циркуляционного насоса, который в полной мере удовлетворит стабильную работу всей системы отопления.

Читайте так же:

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.

Видео

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 = N x dT, где

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.

Критерии выбора

Перед тем, как идти в магазин, следует составить себе список параметров системы— объем жидкости, перепады высот, количество радиаторов, протяженность и т.п. Эти данные позволят свериться с характеристиками установки и выбрать наиболее подходящий экземпляр. Прежде всего, надо составить список параметров самого котла, так как он обеспечивает начальные условия работы отопительного контура. Надо руководствоваться правилом максимального соответствия — если прибор уступает требованиям системы, его нельзя покупать — не справится. Избыточность характеристик также вредна — появится шум. Необходимо постараться отыскать оптимальный вариант, позволяющий удовлетворить потребности отопительного контура без излишней мощности или напора.

Производительность насоса вычисляется по формуле:

Q = 0,86 x P/dt, где

• Q — производительность насоса (расчетная);
• P — мощность системы (тепловая);
• dt — разница температур на выходе и на входе котла.

Полученное значение нельзя рассматривать как окончательное. Надо сделать поправку на высоту системы, иначе реальная производительность будет намного меньше.Не следует считать, что высота системы может быть уравновешена обраткой. На практике всегда имеется гидравлическое сопротивление, созданное радиаторами, узлами поворота, разветвлениями и прочими компонентами системы. Как правило, для двухтрубной системы (простая петля без разветвлений) производительность вычисляется умножением высоты на коэффициент 0,7-1,1 (в зависимости от длины и количества радиаторов), а для коллекторной системы коэффициент выше — 1,16-1,85.

В паспорте насоса есть графики, демонстрирующие его производительность на разных скоростях. Надо отыскать такой вариант, где расчетное значение и высота подъема будут примерно посередине. Это положение называется «средней точкой». Если расчетные параметры находятся в ней, устройство будет работать в оптимальном режиме.

Мнение эксперта
Куликов Владимир Сергеевич

Не следует покупать насос «на вырост». Если планируется расширение контура, в любом случае придется покупать новое устройство. Надо выбирать образец, соответствующий имеющимся условиям.

Так ли важна марка насоса?

степенью надежности и сроком службы.

Самые распространенные марки — Grundfos, Wilo, Wester, Wita, ELSOTHERM, Speroni. Также очень много различных подделок из Китая или явно китайских продуктов. Первые две марки из списка — самые надежные. Они отличаются великолепной надежностью и бесшумностью. Убедиться в их работе можно на слух только в непосредственной близости (5−10 см) или приложив к ним руку. Работают годами не требуя никакого внимания. Но они имеют один небольшой недостаток — высокую цену. Цена них примерно в 2 раза выше, чем на менее известные марки.

Остальные бренды считаются средними по соотношению цена/качество. Работают довольно хорошо, проблемы с ними возникают очень редко. Цены на них находятся в среднем диапазоне.

Совет: При правильном выборе насос будет работать не напрягаясь. Соответственно, сама система отопления будет отличаться надежной, полноценной работой и в вашем доме не будет перебоев с теплом.

О китайских изделиях же мнения владельцев постоянно сходятся: рано или поздно эти изделия начинают шуметь, разбалтывается ротор, или насосы попросту сгорают. Они могут поработать пару месяцев, а могут «дотянуть» пару лет. Цена на них, конечно, маленькая.

Какой вам выбрать? Сразу скажем — никогда не берите китайские помпы. Если вам не жалко переплачивать за бренд — берите Grundfos или Wilo. Не желаете переплачивать за марку — покупайте насос из средней ценовой категории.

Виды

Главная классификация оборудования такого типа осуществляется по расположению ротора, выделяется две основные группы:

1. «Сухие» – в таких системах ротор защищен от воды герметичными уплотнителями, полностью изолирующими теплоноситель. Оборудование такого типа равноценно перекачивает как холодную, так и горячую жидкость. Такие устройства требуют регулярной смазки, которая осуществляется самостоятельно. Это требуется для того, чтобы уплотнители быстро не изнашивались, и поддерживалась герметичность системы. Сухие насосы имеют высокий КПД, но издают много шума при их эксплуатации.
2. «Мокрые» – в системах такого типа смазка элементов насоса осуществляется непрерывно благодаря теплоносителю. Такая конструкция позволяет обойтись без регулярного технического обслуживания. Оборудование работает практически бесшумно. Однако, КПД мокрых насосов в несколько раз меньше, что делает их менее популярными.

Функции, разновидности и принцип действия циркуляционных насосов

Для чего нужен циркуляционный насос (помпа)? Согласно принципу действия систем с принудительным циркуляцией, движение нагретой жидкости происходит благодаря избыточному давлению, создаваемому насосным оборудованием.

Соответственно, на помпу возлагается решение двух задач:

1. Обеспечение высокой скорости движения теплоносителя;
2. Создание избыточного давления, достаточного для преодоления гидравлического сопротивления, возникающего в элементах системы.

Первая является основной с точки зрения эффективности и экономичности отопления. Действительно, при высокой скорости движения теплоносителя разница его температур в подающем и обратном трубопроводах уменьшается – жидкость просто не успевает остывать. В результате:

• Даже при значительной длине магистралей обеспечивается равномерное распределение тепла в обслуживаемых помещениях;
• Для подогрева жидкости требуется меньший расход энергоресурсов (по сравнению с гравитационными системами экономия может составлять до 20-30 %);
• Источники тепла (котлы, нагреватели других типов) работают в щадящем режиме;
• Появляется возможность создания закрытых (герметичных) систем, в которых может быть использован теплоноситель с высокими показателями теплоемкости (например, антифриз, смесь или водный раствор гликолей и др.).

Владельцу такой системы ее проектирование, монтаж и эксплуатация обходятся значительно дешевле.

Устройство циркуляционного насоса для отопления включает несколько основных узлов и деталей:

• Рабочее колесо (крыльчатку), обеспечивающее перекачивание жидкости;
• Электродвигатель для привода рабочего колеса;
• Перекачивающей камеры с впускным и выпускным (подающим и напорным) патрубками, которые присоединяются к трубопроводам;
• Корпуса;
• Клеммной коробки для электрических подключений и установки регулирующих органов (в случае модификации устройства с регулировкой скорости).

Как это работает:

1. В перекачивающую камеру через впускной патрубок поступает теплоноситель.
2. Здесь он захватывается крыльчаткой, приводящейся во вращение электродвигателем.
3. При повышенном давлении отправляется в выпускной патрубок, присоединенный (как и впускной) к магистрали отопительной системы.

Производители предлагают множество различных конструкций насосного оборудования. Большинство из них модно отнести к одному из двух классов:

• Устройства с «мокрым» ротором;
• Помпы с «сухим» ротором.

В первом крыльчатка, как правило, выполняется в едином блоке с ротором электродвигателя. В результате ротор оказывается погружен в перекачиваемую жидкость.

Основной особенностью конструкции второго типа является ротор, изолированный от крыльчатки и теплоносителя за счет торцевого уплотнения.

В варианте с «мокрым» ротором жидкость выполняет одновременно функции смазки и теплоотвода.

Каждое из решений имеет собственные достоинства и недостатки. В варианте с «мокрым» ротором жидкость выполняет одновременно функции смазки и теплоотвода. Это позволило получить компактные конструкции с минимальным уровнем рабочего шума. Именно такие насосы получили широкое распространение для бытовых приложений – ГВС и автономного отопления.

Вариант с «сухим» ротором отличается более высокими значениями КПД и максимальной мощности, что определило использование такого оборудования в системах, требующих высокой производительности, например, мини-котельных, осуществляющих теплоснабжение многоквартирных домов.

Для чего необходимо выполнять расчет

Циркуляционный насос, установленный в системе отопления, должен эффективно решать две основные задачи:

1. создавать в трубопроводе такой напор жидкости, который будет в состоянии преодолеть гидравлическое сопротивление в элементах отопительной системы;
2. обеспечивать постоянное движение требуемого количества теплоносителя через все элементы отопительной системы.

При выполнении такого расчета учитывают два основных параметра:

• общую потребность здания в тепловой энергии;
• суммарное гидравлическое сопротивление всех элементов создаваемой отопительной системы.

Таблица 1. Тепловая мощность для различных помещений

После определения данных параметров уже можно выполнить расчет центробежного насоса и, основываясь на полученных значениях, выбрать циркуляционный насос с соответствующими техническими характеристиками. Подобранный таким образом насос будет не только обеспечивать требуемое давление теплоносителя и его постоянную циркуляцию, но и работать без чрезмерных нагрузок, которые могут стать причиной быстрого выхода устройства из строя.

Лучшие недорогие насосы для системы отопления

С небольшими отопительными системами или магистралями подачи воды могут справиться бюджетные циркуляционные насосы. Среди недорогих моделей есть немало достойных образцов. Вот лучшие из них.

ВИХРЬ ЦН-32-6

Очень заманчивой покупкой для систем отопления частного дома является насос ВИХРЬ ЦН-32-6. В нем прекрасно сочетаются ценовая доступность и отменные технические характеристики. Благодаря высокой мощности электромотора (90 Вт) помпа создает высоту подъема 7,5 м, а производительность достигает 9 куб. м/ч. Прибор может работать в широком температурном режиме (-10…+110°С), он отличается прочность и надежностью. Чугунный корпус насоса отражается и на массе оборудования (3,8 кг).

На тематических форумах редко можно встретить негативные отзывы, чаще всего это единичные случаи брака. В целом отечественные потребители довольны техническими характеристиками и низкой стоимостью насоса. Модель становится победителем нашего рейтинга.

• доступная цена;
• хороший напор;
• высокая производительность;
• надежная конструкция.

отмечаются поломки насоса в гарантийный срок.

Leberg GRS 25/4 (180 мм)

Бесшумной работой отличается норвежский циркуляционный насос Leberg GRS 25/4 (180 мм). Хоть он и собран в Китае, но, ни у экспертов, ни у потребителей нет претензий к качеству. Прибор достаточно экономно расходует электроэнергию (88 Вт), сделан он надежно, о чем свидетельствует чугунный корпус и графитовый подшипник. При этом вес агрегата составляет всего 2,5 кг. Помпа проигрывает лидеру рейтинга в таких компонентах, как максимальный напор (4 м) и пропускная способность (3 куб. м/ч). Через насос может циркулировать теплоноситель с температурой от -10 до +110°С.

Домовладельцам понравилась доступная цена норвежско-китайского изделия, его безотказная работа, отсутствие шума. Во время перекачивания воды не возникает вибрации и дребезжания.

• приемлемая цена;
• бесшумная работа;
• экономичность;
• надежность и долговечность.

скромная производительность.

Grundfos UPS 25-40 180

Датский бренд Grundfos является признанным лидером в сфере производства сантехоборудования. Компактный и легкий насос UPS 25-40 180 потребляет всего 45 Вт, выдавая при этом максимальный напор 4 м и пропускную способность 2,93 куб. м/ч. Модель оснащена асинхронным электромотором и переключателем. Установка может работать как в горизонтальном, так и вертикальном положении. Монтировать прибор допускается и в закрытые, и в открытые системы отопления.

В отзывах пользователи хвалят помпу за надежность, долговечность, тихую работу и экономичность. У некоторых домовладельцев циркуляционный насос работает более 10 лет. Так как модель несколько устарела (при этом цена у нее самая высокая), эксперты отдали ей третье место в рейтинге.

• тихая работа;
• экономичный расход электроэнергии;
• универсальность;
• асинхронный электродвигатель.

• устаревшая модель;
• высокая цена.

ВИХРЬ ЦН-25-6

Еще одна модель бренда Вихрь попала в наш рейтинг. Насос ЦН-25-6 остановился в шаге от пьедестала, несмотря на самую вкусную цену. Прибор потребляет достаточно много электроэнергии (90 Вт), создавая высоту подъема 6 м и производительность 3 куб. м/ч. Но главной проблемой этого изделия эксперты считают высокий уровень шума. Устанавливать циркуляционный насос в системе отопления допускается только вертикально. К преимуществам прибора необходимо отнести надежный чугунный корпус, наличие в комплекте соединительных гаек.

По мнению российских потребителей, ВИХРЬ ЦН-25-6 заслуживает похвалы за низкую цену, надежность, регулятор скорости, производительность. Недовольство некоторые домовладельцы высказывают по поводу только вертикального монтажа и приличного шума во время работы.

Опубликовано 02.06.2020 Обновлено 13.06.2020 Пользователем admin