Дополнительные функции циркуляционных насосов
Если вы не можете между несколькими моделями циркуляционных насосов, помимо ключевых параметров поиска можно еще ориентироваться на дополнительные функции. В современных моделях предусмотрено изобилие возможностей, которые помогут вам выделить наиболее удобное и выгодное оборудование.
К дополнительным возможностям, которые влияют на особенности эксплуатации, относятся:
автоматика. Работа циркуляционного насоса в автоматическом режиме – это возможность запуска устройства по заданным параметрам. Вы можете зафиксировать скорость потока жидкости, запуск агрегата в определенное время. Удобно включать агрегат до прихода с работы. При желании вы можете активировать автоматическое выключение при выходе из дома и любые другие временные установки.
При выборе автоматического насоса важно учитывать характеристики всей системы отопления – предусмотрена ли она к работе с автоматикой. Такой режим работы сводит к минимуму контакт владельца с насосом
Хорошей автоматикой ценятся модели насосов от производителя Grundfod. Бренд выпускает качественную автоматику для выполнения ряда поставленных задач;
отображение параметров на дисплее. На насосах, оборудованных специальным дисплеем, можно получить всю информацию о работе насосного оборудования. Там отображаются ошибки, напор, производительность, мощность. Такие модели стоят на порядок дороже простых аналогов, но также востребованы на российском рынке
Если вам важно контролировать состояние и работу насоса в силу условий эксплуатации, обязательно остановите свой выбор именно на такой современной модели;
циркуляционные насосы со спаренной конструкцией. Этот вариант актуален для отопительной системы с примесями в перекачиваемых жидкостях
Такой вариант отличается грамотной системой конфигурации – предусмотрено наличие двух параллельно подключенных рабочих колес. Даже если в жидкости есть примеси или попадают сторонние частицы, одно из колес может выйти из строя. Однако второй рабочий механизм продолжает работать. Такой вариант для частных домов подходит в тех случаях, если отопительная система проходит через придомовые постройки. Например, вы намерены обогревать сараи с животными. Циркуляционные насосы со спаренной конструкцией относительно дорогие, поэтому их покупают только по аргументированному требованию.
Выбор насоса для системы отопления частного дома.
Отопительные системы, в которых вода движется по трубам за счет ее температуры и плотности – (самотеком) уходят в прошлое. Причин здесь много, но самая главная это появление современных композиционных материалов и труб на их основе. И вторая немаловажная деталь низкий КПД системы отопления с естественной циркуляцией.
Насос для системы отопления UPS во фланцевом исполнении
Увеличиваются в размерах наши частные домовладения, дачи и загородные дома. Системы отопления иначе как многоконтурными построить просто невозможно. Естественно хорошо сбалансированную отопительную систему, работающую за счет естественной циркуляции рассчитать и построить тяжело. Но и стоит ли строить этакого монстра с довольно большими диаметрами труб, если достаточно установить в системе отопления циркуляционный насос.
При этом трубы подводящие тепло к отопительным приборам становятся небольшого диаметра и их легко спрятать в стене или за гипсокартоновой перегородкой. Чугунные радиаторы отопления всю жизнь портившие внешний вид наших квартир заменяются на элегантные биметаллические или алюминиевые. Объем воды в системе отопления уменьшается, значит такая система отопление быстрее прогревается, а при наличии в системе отопления циркуляционного насоса возрастает скорость движения воды, уменьшается разница температур между отопительными приборами и как следствие температура во всех комнатах будет одинаковой, что не вызывает дискомфорта.
И, наверное, самое главное за счет циркуляционного насоса повышается КПД системы отопления в целом, а значит, сокращается расход топлива дорожающего год от года. А о таких устройствах, как полотенцесушители, термостаты, регуляторы температура в каждой из комнат, увлажнители и осушители воздуха при отсутствии в системе циркуляционного насоса даже нельзя мечтать.
Определение напора циркуляционного насоса
Насос должен создавать необходимое давление, чтобы жидкость могла преодолевать все препятствия в системе отопления и заполнять радиаторы теплоносителем. При проектировании новой системы возможны точные расчеты с учетом сопротивления всех элементов нитки (труб, фитингов, арматуры и приборов); обычно необходимые сведения приводятся в паспортах на оборудование. Если такой информации нет, можно использовать формулу:
| Символ формулы | Описание |
| R | Потери давления в системе. Полученные опытным путем данные свидетельствуют, что сопротивление прямых участков трубы (R) составляет порядка от 50 до 150 Па/м. Там где используются, например, двухдюймовые трубы, что часто бывает в старых домах, потери давления меньше. Можно принимать в расчет значение 50 Па/м. 150 Па/м обычно в трубах меньшего диаметра. |
| L | Длина труб в метрах всего контура отопления (подача и обратка), по которому циркулирует теплоноситель. Чтобы упростить вычисления можно взять размеры дома, они рассчитываются таким образом: (длина + широта + высота) * 2 . |
| ZF | Дополнительные коэффициенты сопротивления в виде арматуры и фасонной части, которые имеют следующие значения:
|
| 10 000 | коэффициент для преобразования метров водного столба в Па |
Применение циркуляционных насосов в отоплении дома
Поскольку выше уже были упомянуты некоторые особенности эксплуатации циркуляционных насосов для воды в различных схемах отопления, следует подробнее коснуться главных черт их организации. Стоит отметить, что в любом случае нагнетатель ставится на трубе обратной подачи, если домашнее отопление подразумевает подъем жидкости на второй этаж — там устанавливается еще один экземпляр нагнетателя.
Закрытая система
Самая главная черта закрытой системы отопления — герметизация. Здесь:
- теплоноситель никак не соприкасается с воздухом в помещении;
- внутри герметичной системы трубопроводов давление выше атмосферного;
- расширительный бак построен по схеме гидрокомпенсатора, с мембраной и областью воздуха, создающего обратное давление и компенсирующая расширение теплоносителя при нагревании.
Достоинств у закрытой системы отопления множество. Это и возможность провести обессоливание теплоносителя для нулевого осадка и накипи на теплообменнике котла, и заливка антифриза для предотвращения замерзания, и возможность использовать для передачи тепла широкий ряд составов и веществ, начиная от водно-спиртового раствора, заканчивая машинным маслом.
Схема закрытой системы отопления с насосом однотрубного и двухтрубного типа выглядит следующим образом:
При установке гаек Маевского на радиаторах отопления улучшается настройка контура, не нужна отдельная система выпуска воздуха и предохранители перед циркуляционным насосом.
Открытая система отопления
Внешние характеристики открытой системы похожи на закрытую: те же трубопроводы, радиаторы отопления, расширительный бак. Но есть кардинальные отличия в механике работы.
- Основная движущая сила теплоносителя — гравитационная. Нагретая вода поднимается вверх по разгонной трубе, для увеличения циркуляции ее рекомендуют делать как можно длиннее.
- Трубы подачи и обратки располагают под наклоном.
- Расширительный бак — открытого типа. В нем теплоноситель соприкасается с воздухом.
- Давление внутри открытой системы отопления равно атмосферному.
- Циркуляционный насос, установленный на обратке подачи, выполняет роль усилителя циркуляции. Его задача состоит также в компенсации недостатков системы трубопроводов: излишнего гидравлического сопротивления из-за избыточных стыков и поворотом, нарушение углов наклона и прочего.
Открытая система отопления требует обслуживания, в частности, постоянном доливе теплоносителя для компенсации испарения из открытого бака. Также в сети трубопроводов и радиаторов постоянно идут процессы коррозии, из-за чего вода насыщается абразивными частицами, и рекомендуется устанавливать циркуляционный насос с сухим ротором.
Схема открытой системы отопления выглядит следующим образом:
Открытую систему отопления при правильных углах наклона и достаточной высоте разгонной трубы можно эксплуатировать и при отключении электропитания (прекращении работы циркуляционного насоса). Для этого в структуре трубопроводов делают байпас. Схема отопления выглядит так:
При прекращении подачи электричества достаточно открыть кран на обводной петле байпаса, чтобы система продолжила работу на гравитационной схеме циркуляции. Данный блок также делает более простым начальный запуск отопления.
Система теплый пол
В системе теплого пола правильный расчет циркуляционного насоса и выбор надежной модели — гарантия стабильной работы системы. Без принудительного нагнетания воды такая структура просто не может работать. Принцип установки насоса следующий:
- на входной патрубок подается горячая вода из котла, которая через блок смесителя перемешивается с обраткой теплого пола;
- подающий коллектор для теплого пола присоединяется к выходному патрубку насоса.
Распределительно-регулирующий узел теплого пола выглядит следующим образом:
Система работает по следующему принципу.
- На входе насоса устанавливается основной терморегулятор, управляющий смесительным узлом. Он может получать данные из внешнего источника, например, выносных датчиков в комнате.
- В подающий коллектор приходит горячая вода установленной температуры и расходится по сети теплого пола.
- Пришедшая обратка имеет более низкую температуру, чем подача из котла.
- Терморегулятор с помощью узла смесителя меняет пропорции горячего потока котла и остывшей обратки.
- Через насос подается вода установленной температуры на входной распределительный коллектор теплого пола.
Расчет циркуляционного насоса
Циркуляционный насос в отопительной системе дома должен решать главную задачу: обеспечивать достаточную для отдачи нормированного количества прокачку рабочего тела. То есть, прокачивать по трубам проходить такой объем теплоносителя, который при остывании в одном цикле передаст воздуху комнат энергию, указанную в СНиП (как минимум).
При расчете используются нормы для самого холодного времени года. А именно, при требованиях отдачи тепла на уровне 173-177 Вт/кв.м в условиях температуры воздуха на улице от -25 до -35 градусов. Данная норма действительна для одно- и двухэтажных строений. В домах большей высоты принимается отдача в 100 Вт/кв.м.
По данным показателям вычисляется, в первую очередь, мощность главного нагревателя, электрического, газового, жидко или твердотопливного котла. Основной параметр циркуляционного насоса, расход или производительность, быстро и удобно вычисляется на основании характеристик отопителя. Для этого достаточно поделить мощность котла в Ваттах на дельту температур, показатель остывания воды за один рабочий цикл. Это разница между подачей и обраткой. На практике ее принимают равной 20-25, так как на выходе котла теплоноситель имеет 80-95%, а после прохода через батареи от 60 до 70 градусов Цельсия.
Однако вычислить производительность насоса — только половина дела. Его характеристик должно быть достаточно для преодоления гидравлического сопротивления всей сети труб внутри дома. Оно приводится к параметру напора насоса в таком соотношении: 100 Па/м соответствует 0,01 м.
Для расчета гидравлического сопротивления трубной сети внутри дома игнорируют его этажность. Причина проста: длина труб подъема воды от котла практически всегда равна протяженности обратки. Для расчета гидравлического сопротивления обычно используют специальные формулы, учитывающие все особенности распределительной сети.
Пример расчета циркуляционного насоса
Есть и упрощенный вариант расчета. В расчете используются следующие допущения:
- один метр прямой трубы создает сопротивление от 100 до 150 Па на каждый метр, в зависимости от материала;
- использование фитингов увеличивает сопротивление сети на 30%;
- при использовании трехходовых смесителей нужно добавить еще 20% от прямого сопротивления к конечному результату.
Порядок расчета выглядит так: сначала измеряют общую протяженность труб. Умножая ее на нормированное сопротивление, получают базовый результат. Затем к нему добавляют потери. То есть, прибавляют проценты для фитингов, смесителей, поворотов. Если сеть построена по однотрубной схеме и в радиаторах используются терморегулирующие вентили, к итоговому результату добавляют 70% от базового значения сопротивления.
Существует мнение, что полученные в итоге расчетов целевые параметры циркуляционного насоса описывают технический максимум. А на практике можно взять устройство с заниженными показателями. Однако упрощенный расчет означает достаточно серьезный люфт в итоговых результатах. Множество факторов остаются неучтенными.
Особенности выбора
Сначала необходимо проанализировать параметры помещения и используемого водогрейного оборудования. Также потребуется определиться и с основными функциями, которые будет выполнять агрегат, кроме увеличения скорости движения теплоносителя, являющейся основной. При выборе циркуляционного насоса необходимо ориентироваться на следующие моменты:
- Мощность агрегата.
- Производитель.
- Функциональность насоса.
Расчет мощности
Подбор агрегата в зависимости от площади строения можно сделать только после проведения теплотехнического анализа помещений и отопительной системы. Это дорогая процедура, которая проводится на промышленных объектах и при строительстве многоквартирных домов. При проектировании отопительной системы в бытовых строениях небольшой площади вполне можно обойтись без применения формул. Для этого нужно изучить технические характеристики циркуляционного насоса для отопления. Выбрать агрегат в такой ситуации можно следующим способом:
- Учитывая производительность отопительного котла — на 1 кВт мощности водогрейного оборудования необходимо использовать оборудование с пропускной способностью 1 л/мин. Например, если установлен котел мощностью 25 кВт, то потребуется насос, способный работать со скоростью 1500 л/час.
- По показателю напора агрегата — эта характеристика указывается в технической документации любого изделия, а единицей ее измерения является метр водяного столба. На каждые 10 метров трубопровода необходимо использовать насос с напором в 0,6 метра водяного столба.
Ведущие производители
Цена и качество насоса во многом зависят от производителя оборудования. Ориентироваться исключительно на стоимость агрегата нельзя. При его выборе стоит изучить отзывы, а также технические характеристики. Исходя из мнения потребителей и количества реализуемой продукции, оптимальным выбором можно считать продукцию следующих компаний:
- Grundfos — один из лидеров в области разработки и производства насосного оборудования. Согласно официальной статистике, около половины всей реализованной в мире продукции принадлежит этому производителю. Немецкие насосы отличаются высокой надежностью и производительностью.
- Wilo — еще один производитель из Германии. Продукция компании также является высококачественной, а в линейке продуктов можно найти большое количество бытовых моделей.
- DAB — компания из Италии, обладающая большим опытом в создании насосного оборудования.
- UNIPUMP — российский бренд, способный конкурировать с мировыми лидерами этого сегмента рынка. При сравнительно невысокой стоимости агрегатов они отличаются хорошим качеством изготовления.
- Oasis — продукция изготавливается в Китае. Популярность бренду принесла низкая стоимость насосов при довольно хороших свойствах.
- Wester — бренд, выпускающий качественное оборудование, но в ограниченном ассортименте.
Функциональные возможности
Выбирая насос, стоит обратить внимание на несколько полезных функций. В первую очередь речь идет о способе управления агрегатом
Желательно приобрести насос с электронным блоком. Автоматика подключается к термостату, что позволяет регулировать давление и скорость движения теплоносителя без участия человека. Безусловно, насосы с механическим управлением имеют более привлекательную стоимость, но их эксплуатация сопряжена с определенными неудобствами.
Хорошим бонусом к агрегату станет система сброса давления и удаления воздуха из системы
Также стоит обратить внимание на функцию, предотвращающую холодный пуск агрегата. Некоторые модели могут быть оснащены клапаном сброса давления
Он предназначен для устранения аварийных ситуаций, которые возможны при нагревании теплоносителя до температуры кипения.
Определение рабочей точки
Теперь очень важно найти насос, который будет иметь функциональные параметры соответствующие допустимому диапазону рабочих значений. Называется набор таких параметров «рабочей точкой насоса»
Она должна располагаться в середине красной области приведенного ниже графика.
На графике: оптимальная рабочая точка насоса
Области кривой характеристик насоса и что они значат:
- Область минимальной потребности системы в теплоносителе. Если рабочая точка находится в этой области, нужно выбрать меньший насос.
- Если рабочая точка находится в этом диапазоне, насос будет работать в оптимальном режиме до 98 % от общего рабочего времени.
- Максимальная нагрузка на систему отопления, рассчитанная на холодную пятидневку. Если рабочая точка находится в этом диапазоне, насос будет работать в оптимальном режиме только в течении нескольких самых холодных дней в году.
Для того, чтобы выяснить, какой насос будет более подходящим сравните характерные кривые друг с другом.
На фото: характеристическая кривая насоса MAGNA3 25-40
Для примера выбран MAGNA3 25-40. Здесь рабочая точка находится во второй трети характеристической кривой насоса. Так, можно предположить, что в основном насос будет работать в оптимальном режиме.
Как видите, с помощью этих нескольких шагов, можно выбрать насос, который будет идеально подходить для функционирования вашей отопительной системы.
Эксплуатация и ремонт
Устроенное по принципу принудительной рециркуляции воды автономное отопление является зависимым от электроснабжения. Для того чтобы не замерзнуть зимой, следует предусмотреть резервный источник питания для автоматики и насоса.
Если при работе от бесперебойника у вас греется циркуляционный насос, значит вы, скорее всего, установили импульсный ИБП, который используется для резервного питания компьютерной техники.
Установка насоса в систему отопления.
Их отличает форма сигнала, представляющая собой модифицированную синусоиду. Более подходящими ИБП для циркуляционного насоса являются линейно-интерактивные устройства с сигналом в виде ровной синусоиды и быстрым переключением на батарею.
Чаще всего циркулярный насос выходит из строя из-за заклинивания рабочего колеса или ротора отложениями солей. В этом случае ремонт циркуляционного насоса выполняется достаточно просто: солевой налет аккуратно счищают, затем, уплотнив все резьбовые соединения, заливают разбавленную водой уксусную эссенцию (соотношение 1:1). Примерно через сутки насос приходит в норму. Интенсивность формирования солевых отложений зависит от гладкости контактирующих с водой поверхностей. Для предотвращения таких явлений часто выполняют полировку вала и рабочего колеса с помощью кожаного, веерного или нетканого шлифовального круга.
Правильная и неправильная установка насоса на трубопровод.
Как выбрать циркуляционный насос для отопления частного дома
Характеристики любого оборудования выбираются с учётом условий его будущей эксплуатации. Как выбрать насос для отопления частного дома? Можно воспользоваться справочными таблицами, в которых приведены необходимые сведения в зависимости от квадратуры строения. Если такой вариант не устраивает, стоит выполнить расчёт, который позволит получить более точные значения.
Выбрать насос достаточно сложно
Расчёт производительности помпы
Производительность насоса можно рассчитать по следующей формуле:
G = M / ΔТ × Cт, где:
- М – мощность котла, который будет использоваться для отопления дома, Вт;
- ΔТ – перепад температур в отопительном контуре;
- Ст – коэффициент, зависящий от удельной теплоёмкости теплоносителя.
Мощность котла можно найти по формуле
Мощность котла можно определить исходя из того, что на каждый м² коттеджа или загородного дома требуется 100 Вт мощности, для многоквартирных зданий − 70 Вт. При наличии дополнительной термоизоляции наружных стен мощность получают путём умножения 50 кВт на квадратуру дома. Для холодных регионов расчётное значение для частных домов увеличивают до 175 Вт, для многоэтажных – до 101 Вт.
При расчёте мощности котла учитывают теплопотери
Если расчёт производительности циркуляционного насоса кажется слишком трудоёмким, предлагаем воспользоваться калькулятором. Выбирая нужные позиции и вводя недостающие данные, можно получить искомое значение.
Калькулятор расчёта производительности циркуляционного насоса
Напор устройства
От данного параметра зависит, сможет ли насос преодолеть усилие, создаваемое гидравлическим сопротивлением отопительной системы. Если вертикальный подъём компенсируется усилием, создаваемым на нисходящих участках контура, то трубы, вентили, теплообменники и другие элементы создают значительное сопротивление. Это сильно усложняет порядок расчёта.
Напор циркуляционного насоса определяют путём умножения протяжённости отопительного контура на удельное сопротивление трубы и коэффициент, зависящий от количества запорных вентилей, терморегуляторов и других элементов системы.
Напор устройства должен быть достаточным
Предлагаем уважаемым читателям воспользоваться специально разработанным нашей командой калькулятором.
Калькулятор расчёта напора циркуляционного насоса
Расчёт мощности циркуляционного насоса для системы отопления
Для укрупнённого расчёта циркуляционного насоса для системы отопления можно воспользоваться следующей формулой:
N = Nк / DT, где
- N – искомое значение;
- Nк – мощность котла, используемого для отопления дома;
- DT – разность температур в прямом и обратном контуре. В большинстве систем не превышает 15°С.
Мощность зависит от разности температур прямого и обратного контура
На что ещё обратить внимание
При выборе подходящей модели стоит также обратить внимание на занятость циркуляционного насоса. Для периодического включения оборудования зимой достаточно недорогой модели с небольшой мощностью. В этом случае помпа будет выполнять вспомогательную функцию
При большой протяжённости трубопровода без циркуляционного насоса теплоноситель будет двигаться медленно. Для такой системы потребуется мощная модель, допускающая постоянную эксплуатацию
В этом случае помпа будет выполнять вспомогательную функцию. При большой протяжённости трубопровода без циркуляционного насоса теплоноситель будет двигаться медленно. Для такой системы потребуется мощная модель, допускающая постоянную эксплуатацию.
Производители предлагают агрегаты, конструктивное исполнение которых позволяет изменять скорость их работы. В большинстве случаев речь идёт о трёхступенчатой регулировке. Пользователь может подобрать оптимальный режим работы отопительной системы в зависимости от погодных условий. Некоторые модели имеют систему автоматической регулировки мощности.
При выборе также стоит обратить внимание на:
- максимальное давление в системе. В частных домах оно редко превышает 4 атм (при нормальном режиме работы − около 2 атм);
- материал корпус. Предпочтительным является чугун. Изделия с корпусом из термостойкого пластика обойдутся дешевле;
- присоединительные размеры. Возможно, потребуется переходник;
- наличие и тип защиты. Особенно актуальна защита от перегрева. При её наличии срок службы помпы значительно возрастает.
Периодичность включения – важный критерий при выборе
