Отличия в конструкции роторов насосов отопления
Для работы отопительных систем используют два типа устройств – с «мокрым» или «сухим» ротором. В первом варианте он отделен от теплоносителя особыми уплотнительными кольцами, между которыми располагается тончайшая водяная пленка.
В процессе износа кольца начинают истираться и плотнее прижиматься один к другому. Это обеспечивает герметичность конструкции в течение нескольких лет. Охлаждение и смазка происходят за счет рабочей жидкости.
Ротор данного типа применяют в системах с небольшим объемом теплоносителя, поскольку трудно обеспечить герметичность мест соединений в конструкциях со значительным диаметром. При монтаже насосов расположение вала нужно делать горизонтальным, в противном случае они функционируют со сбоями.
Преимущество, которыми обладают «сухие» модели, это высокие значения КПД, достигающие 80%, что выгодно отличает их от приборов «мокрого» типа с 50% показателем. В циркулярных насосах у «сухих» роторов нет контакта с жидкостью. В зависимости от места нахождения двигателя они бывают:
- консольными (горизонтальными);
- вертикальными;
- блочными.
Что делать, если насос греется и свистит
Подобные звуки зачастую возникают после попадания воздуха в магистраль отопления, при наполнении контура жидкостью таких эксцессов трудно избежать.
Поэтому после проверки целостности соединений и труб специалисты спускают воздух с каждого радиатора в закрытой системе, чтобы не только обеспечить максимально равномерный прогрев помещений в постройке, но и уберечь циркуляционный агрегат от возникновения поломок и свиста насоса по причине воздушных пробок.
Для произведения манипуляций нужно предусмотреть установку кранов Маевского, благодаря которым можно довольно быстро избавиться от завоздушенности системы. Широко используются автоматические приспособления для вывода лишнего воздуха из магистрали, происходит это автономно, без участия человека, что позволяет быть уверенным в продуктивности работы устройства.
Критерии выбора циркулярных насосов
Приняв во внимание описанные выше особенности, потребителю при выборе нужного ему оборудования стоит уделить внимание:
Производительность
Этот показатель рассчитывается при минимальном уровне загруженности системы напрямую связан с несколькими параметрами, которые можно объединить в единой расчётной формуле: Производительность = Q. (1,16 х ДТ)
измеряется в кг/ч.
Каждый показатель нуждается в пояснении:
- Q – потребляемое помещением тепло. Учитывается в ваттах (Вт). Для каждого типа помещения СНиПами определены свои нормы такого потребления. Показатель зависит от региона нахождения и типа здания. Например, в Европе на обогрев 1 м² частного дома выделено 100 Вт, а многоквартирного – 70 Вт. Для стран бывшего СНГ действуют нормы, установленные в 1986 году, которые составляют:— 173 – 177 Вт на кв. м. в строениях до трёх этажей;— 97 – 101 Вт на кв. м. в зданиях, имеющих больше 3-х этажей.
- 1,16 – показатель теплоёмкости воды. Для других жидкостей это число другое.
- ДТ – разница температурных величин обратной и подающей ветви трубопровода.
Выбор насоса по мощности:
Эта характеристика показывает возможность аппарата преодолевать сопротивление:
- трубопровода;
- запорной системы;
- фитингов;
- приборов;
- перепадов высоты.
Для расчёта показателя берётся формула:
Напор = (R х l + Z)/p х g
В ней : R – значение сопротивления прямой трубы, измеряется в Па/м; I – длина всей системы, показывается в метрах; Z – сопротивление фитингов, обозначается в Па P – плотность теплоносителя, приводится в кг. на м. куб.; g – ускорение свободного падения, который указывается в м/кв. с.
Конечное число напора насоса учитывается в метрах . Установленные в конкретных зданиях системы отопления не могут быть точно вымерены на предмет указанных значений, поэтому при вычислении берутся усреднённые значения:R = 100 – 150 ПА на метр;Z = 30% от значения R. Последний показатель может быть увеличен за счёт наличия в системе:
- терморегулирующего вентиля, который увеличит число на 70%;
- трёхходового смесителя, дающего увеличение до 20%.
При расчёте напора рекомендуется пользоваться ещё одной формулой, в которой напор равен:
R х l х ZF Последние две буквы (ZF) определяют коэффициент запаса контура, который на неоснащённой дополнительными устройствами.
- Базовый коэффициент запаса контура равен 1,3.
- Если есть терморегулирующий вентиль, то значение ZF составляет 2,2.
- При добавлении трёхходового смесителя берётся показатель 2,6.
Этот показатель существенно упрощает вычисления.
Видео инструкция по расчёту необходимого напора и объёмной подачи:
Тепловые насосы для отопления небольших помещений или под ГВС
Предназначение – экономичное отопление жилых и вспомогательных помещений, обслуживание системы горячего водоснабжения. Самым низким потреблением (до 2 кВт) выделяются однофазные модели. Для защиты от скачков напряжения в сети им нужен стабилизатор. Надёжность трёхфазных, объясняется особенностями сети (нагрузка распределяется равномерно) и присутствием собственных защитных цепей, предотвращающих повреждение устройства при перепадах напряжения. Оборудование этой категории не всегда справляется с одновременным обслуживанием системы отопления и контура горячего водоснабжения.
1. Huch EnTEC VARIO КНР S2-E (Германия) – от 184 493 руб.
Huch EnTEC VARIO самостоятельно не эксплуатируется. Только в связке с накопительным баком системы горячего водоснабжения. ТН подогревает воду для санитарных нужд, охлаждая воздух в помещении.
Из преимуществ – небольшое энергопотребление прибора, приемлемая температура воды в контуре ГВС и функция очистки системы (периодическим кратковременным нагреванием до 60 °С) от патогенных бактерий, развивающихся во влажной среде.
Минусы в том, что прокладки, фланцы и манжету, надо докупать отдельно. Обязательно оригинальные, иначе будут потёки.
При расчёте необходимо помнить, что устройство прокачивает 500 м³ воздуха в час, поэтому минимальная площадь помещения, в котором установлен Huch EnTEC VARIO, должна быть не менее 20 м², при высоте потолка в 3 и более метра.
| Характеристикиа | Значение |
|---|---|
| Схема работы | Воздух — вода |
| Тепловая мощность, кВт | 3.2 |
| Потребляемая электроэнергия, кВт/ч (сеть) | 1.9 (220) |
| Температура теплоносителя на выходе, °С | 55 |
| Диапазон рабочей температуры первичного контура, °С | +7…+35 |
| Хладагент, тип | R134А |
| Вес, кг | 31 |
2. NIBE F1155-6 EXP (Швеция) – от 355 161 руб.
Модель заявлена, как «интеллектуальное» оборудование, с автоматической настройкой под потребности объекта. Внедрена инверторная схема питания компрессора – появилась возможность настраивать выходную мощность.
Присутствие такой функции при малом числе потребителей (точки водоразбора, радиаторы отопления), делает отопление небольшого дома более выгодным, чем в случае с обычным, неинверторным ТН (у которых нет плавного пуска компрессора и выходная мощность не регулируется). Потому что у NIBE, при малых значениях мощности, тэны включаются редко, а собственное максимальное потребление теплового насоса – не более 2 кВт.
В условиях небольшого объекта шум (47 ДБ) не приемлем. Оптимальный вариант установки – отдельное помещение. Обвязку размещать на стенах не примыкающим к комнатам для отдыха.
| Характеристика | Значение |
|---|---|
| Схема работы | Рассол — вода |
| Тепловая мощность, кВт | 4-16 |
| Потребляемая электроэнергия (сеть, V/насосы, компрессор/тэны), кВт/ч | 380 / 1.9 / 9 |
| Температура теплоносителя на выходе, °С | 65 |
| Диапазон рабочей температуры первичного контура, °С | 0… +35 |
| Хладагент, тип | R 407C |
| Вес, кг | 185 |
3. Fujitsu WSYA100DD6 (Япония) – от 524 640 руб.
«Из коробки» работает только на нагрев в одном контуре. Опционально предлагается комплект для подключения второго контура, с возможностью независимой настройки для каждого. Но сам тепловой насос рассчитан на систему отопления помещения до 100 м², с высотой потолка не более 3 метров.
В списке преимуществ – небольшие габариты, работа от бытовой электросети, регулировка температуры на выходе 8…55 °С, что по замыслу производителя должно было как-то повлиять на комфорт и точность управления подключенными системами.
Но всё перечеркнула низкая мощность. В нашем климате, отапливая заявленные 100 м², устройство будет работать на износ. Что подтверждают частые переходы устройства в «аварийный» режим, с отключением помпы и ошибками на дисплее. Случай не гарантийный. Исправляется перезапуском оборудования.
«Аварии» влияют на расход электроэнергии. Потому что когда умолкает компрессор, в работу включается тэн. Поэтому совместное подключение контуров СО и тёплого пола (или ГВС) допустимо на объекте площадью не более 70 м².
| Характеристика | Значение |
|---|---|
| Схема работы | Воздух — вода |
| Тепловая мощность, кВт | 6 |
| Потребляемая электроэнергия, кВт/ч (сеть) | 2.04 (220) |
| Температура теплоносителя на выходе, °С | 60 |
| Диапазон рабочей температуры первичного контура, °С | -20… +35 |
| Хладагент, тип | R410A |
| Вес, кг | 42 |
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
Плюсы и минусы
Как и любой другой прибор, циркуляционные насосы имеют свои плюсы и минусы.
- Игнорирование небольших огрехов системы отопления наподобие зауженных участков или наличия контруклонов.
- Более высокая скорость обогрева: система разгоняется в течение нескольких минут и постоянно циркулирует теплоноситель, за счет чего помещение прогревается значительно быстрее.
- Надежность и стабильная работа – рабочего ресурса таких водяных насосов хватает на долгие годы.
- Простота эксплуатации.
- Повышенная производительность системы отопления.
- Повышение расхода электроэнергии.
- Прибор может перестать работать в связи с отключением электричества. В частности, в сильные морозы подобный сбой в работе может привести к серьезным последствиям. Поэтому настоятельно рекомендуем приобретать также генератор.
- дополнительные затраты на монтаж и модернизацию устройства.
Монтаж водяного насоса
Установка циркуляционного насоса в байпас
Самый распространенный способ монтажа водяного насоса – включение его в перемычку между прямой веткой и обраткой (в байпас). Такой подход позволяет получить следующие преимущества:
- удобство демонтажа или временного отключения агрегата от сети при возникновении проблем с электропитанием, например;
- возможность вынести насос за пределы отопительного контура;
- исключение режима холостого хода;
- допустимость тонкой настройки всей системы.
Для монтажа потребуется стандартный инструментальный набор, включающий рожковые и разводные ключи, плоскогубцы, а также паклю или льняную нить и герметик.
Гайки типа «американка», как правило, поставляются в комплекте с насосом, однако переходники (сгоны) и вентили придется подготовить самостоятельно.
Первыми собираются узлы с вентилями
Порядок монтажа:
- Собираются три рабочих узла с вентилями.
- Два из них монтируются по сторонам насоса, а третий устанавливается на заранее отмеренном участке прямой трубы.
- Перед встраиванием в байпас подготавливается насосная петля, гайки в которой пока не затягиваются.
- Намечаются места встраивания узлов в трубу, после чего профессиональный сварщик проводит все необходимые сварочные операции.
- Нижняя часть петли монтируется на обратке, а затем подтягиваются все гайки.
Оптимальное место установки циркуляционного насоса
Хотя интернет изобилует массой информации на эту тему, однако простому пользователю не всегда удается определиться с оптимальной схемой подключения циркуляционного насоса в систему отопления. Причина заключается в противоречивости подаваемой информации, из-за чего на тематических форумах постоянно возникают жаркие дискуссии.
Приверженцы установки аппарата исключительно на обратном трубопроводе приводят в защиту своей позиции такие доводы:
- Более высокая температура теплоносителя на подаче по сравнению с обраткой провоцирует существенное сокращение срока службы насоса.
- Горячая вода внутри подающей магистрали менее плотна, из-за чего возникают дополнительные затруднения в ее перекачке.
- В обратном трубопроводе теплоноситель имеет высокое статическое давление, что облегчает работу насоса.
Нередко такая убежденность складывается также от случайного лицезрения того, где установлен циркуляционный насос на отопление в традиционных котельных: там насосы, действительно, иногда врезают в обратку. При этом в других котельных установка центробежных насосов может осуществляться на подающих трубах.
Аргументы против каждого из приведенных доводов в пользу установки на обратной трубе следующие:
- Стойкость бытовых циркуляционных насосов к температуре теплоносителя обычно достигает +110 градусов, тогда как внутри автономных систем отопления вода редко нагревается выше +70 градусов. Что касается котлов, то они на выходе выдают температуру теплоносителя примерно +90 градусов.
- Вода при температуре +50 градусов имеет плотность 988 кг/м³, а при +70 градусов – 977.8 кг/м³. Для приборов, создающих давление 4-6 м водного столба, и способных перекачать примерно тонну теплоносителя за 1 час, такая мизерная разница в плотности в 10 кг/м³ (вместимость канистры на 10 л) не играет существенной роли.
- Фактическая разница статического давления теплоносителя внутри подачи и обратки также минимальна.
В качестве вывода можно сказать, что схема подключения циркуляционного насоса может предполагать его установку как на обратной, так и подающей трубе отопительного контура. Тот или иной вариант, где устанавливать циркуляционный насос в системе отопления, не оказывает значимого влияния на его уровень работоспособности и эффективности. Исключением является использование недорогих твердотопливных котлов прямого горения, в которых отсутствует автоматика. Так как горящее топливо в таких нагревателях быстро потушить нет возможности, это нередко провоцирует закипание теплоносителя. Если подключение насоса отопления было проведено на подающей трубе, это позволяет образовавшемуся пару вместе с горячей водой попасть внутрь корпуса с крыльчаткой.
Далее события разворачиваются следующим образом:
- Аппарат резко снижает свою производительность, так как его рабочее колесо не в состоянии перемещать газы. Это провоцирует снижения скорости циркуляции теплоносителя.
- Наблюдается уменьшение поступающей в котловой бак охлаждающей воды. Как результат, прибор перегревается еще больше, а образование пара возрастает.
- После того, как объем пара достигнет критических значений, он попадает внутрь крыльчатки. После этого наступает полная остановка циркуляции теплоносителя: возникает аварийная ситуация. Давление в системе возрастает, из-за чего сработавший предохранительный клапан выбрасывает клубы пара внутрь котельной.
- Если не затушить дрова, то на каком-то этапе клапан не справится с возрастающим давлением. В результате этого возникает реальная опасность взрыва котла.
Если схема установки циркуляционного насоса в систему отопления предполагает его монтаж на обратную трубу, то это уберегает прибор от прямого воздействия водяного пара. Как результат, увеличивается период времени до аварии (почти на 15 минут). То есть это не предотвращает взрыв, а лишь дает дополнительное время на принятие дежурных мер по устранению возникшей перегрузки системы. Поэтому при поиске места, где ставить насос на отопление, в случаях с простейшими дровяными котлами лучше выбирать для этого обратный трубопровод. Современные автоматизированные обогреватели на пеллетах могут монтироваться на любом удобном участке.
Принцип работы центробежного насоса для отопления дома
Распространены ситуации, когда отопительный котел уже практически кипит, но в дальних комнатах батареи все еще холодные. Чтобы повысить эффективность системы обогрева в таких условиях можно заменить трубы на большие по диаметру – это трудоемкое и дорогостоящее мероприятие.
Более удобным решением проблемы может стать может стать монтаж в уже работающую схему центробежного насоса. Использование оборудования поможет выровнять температурные показатели радиаторов во всех помещениях, нивелировать риск возникновения воздушных пробок, препятствующих нормальной циркуляции среды.
Центробежные помпы используются для обеспечения принудительной циркуляции теплоносителя в замкнутой отопительной системе. Конструктивными компонентами всех моделей являются стальной корпус и ротор. На вале мотора крепятся крыльчатки, осуществляющие выброс воды. Ключевое рабочее звено насоса – электродвигатель.
Насос, внедренный в отопительную схему, за счет центробежной силы производит забор воды с одной стороны и выброс в трубопровод – с другой. Агрегат создает напор, достаточный для преодоления гидравлического сопротивления всех рабочих элементов системы и трубопровода.
Ручной насос
Ручной стационарный вариант
Отличное решение для мест, где отсутствует электричество. Прокачка воды, в данном случае, происходит за счет движения поршня. Большинство из ручных помп имеют двухстороннее действие, поэтому холостого режима нет.
Это простая конструкция долговечна и не требует особых навыков в обслуживании. Плюсом является дешевая стоимость мини-насоса. Его целесообразно использовать там, где нет подключения электроэнергии или же нет необходимости в прокачке большого объема воды.
На что стоит обратить внимание при выборе водяного насоса:
Один из главных параметров, на который стоит обратить внимание при покупке водяной помпы – его производительность (объем перегоняемой жидкости за единицу времени).
Единицы измерения производительности говорят о мощности помпы и обозначаются «литр в минуту», в некоторых случаях «кубический метр в час».
Водяная помпа
Для обеспечения нормальной работы автономного водоснабжения, значение имеет и максимальный напор насоса. Эта величина равна высоте уровня воды, на которую способно поднять ее устройство. Такая характеристика необходима для точного расчета проекта водоснабжения, отопления или водоотведения.
От указанных выше величин зависит расход ресурсов. Его следует рассчитать с учетом количества жильцов, наличия бытовой техники, использующей воду, величины гидравлического водного сопротивления и пика высоты точки разбора воды.
Установка насоса в систему отопления частного дома
Лучше всего устанавливать циркулярный насос одновременно с монтажом всей системы отопления. Но так как необходимость в эксплуатации этого прибора существует и в уже действующих системах, то следует остановиться именно на этом варианте.
Сначала нужно подготовить «поле действия», для чего потребуется освободить систему от теплоносителя. Также заранее следует подготовить все необходимые инструменты и расходные материалы.
Далее надо изготовить резьбовые соединения на трубах с учетом диаметра отверстий насоса.
Перед тем как установить прибор, сначала монтируют перед ним фильтр для очистки
Отсутствие этого элемента непосредственно на работу не влияет, но вероятность того что уже в скором времени потребуется ремонт циркуляционного насоса, достаточно велика, так как грязь и частицы песка выведут из строя прибор.
Для того чтобы правильно установить насос, обязательно нужно обращать внимание на стрелку, нанесенную на корпус прибора: она должна совпадать с направлением движения теплоносителя.
Обязательной является и установка на входном и выходном патрубке кранов, так называемой, запорной арматуры и обратного клапана, а также байпаса, наличие которых значительно облегчает выполнение ремонтных и обслуживающих работ.
Как правило, насос монтируется в горизонтальном положении. Для «мокрых» двигателей – обязательно, а для «сухих» – предпочтительно.
После выполнения всех работ по установке, нужно проверить надежность соединений и выполнить пробный запуск системы, для чего ее следует заполнить теплоносителем.
Заполнение системы рекомендуется проводить при помощи нижней трубы – это способствует тому, что весь воздух, находящийся в трубах, поднимется вверх в расширительный бачок, через который и будет удален из системы.
Циркулярный насос можно устанавливать как на обратную трубу, так и на подающую. В первом случае он будет работать в более щадящем режиме, так как на него не будут воздействовать высокие температуры теплоносителя.
Но установка на подающей трубе – наиболее эффективна, потому как большинство современных приборов способны выдерживать температуру жидкости более 105-110 °C. В основном, насосы с «мокрым» двигателем устанавливаются на подаче, а с «сухим» – на обратке.
