Какие бывают водяные насосы для отопления

Установка циркуляционного насоса в систему отопления

Итак, циркуляционный агрегат выбран, но теперь нужно его правильно смонтировать. Установка насоса предполагает тщательный выбор места монтажа агрегата. Оно должно отвечать нескольким параметрам:

• во-первых, иметь достаточно свободного пространства для беспрепятственного доступа;
• во-вторых, должная соблюдаться схема насоса при установке.

Мокрые насосы предыдущего поколения в целях безопасности и продления срока эксплуатации устройств монтировались только в систему обратной подачи воды (более холодная вода в меньшей степени разрушает механизмы). Но в современных моделях роторы делаются из коррозиестойких материалов, для которых горячая вода не является преградой (например, керамика), поэтому последние модели «мокрых» циркулярных насосов могут устанавливаться и в систему подачи.

Монтаж насосов должен осуществляться в том месте, где до и после насоса установлена запорная арматура (шаровые краны). Это позволит в случае возникновения аварийной ситуации оперативно отключить агрегат от подачи теплоносителя. Перед входом воды в насос в трубопроводе необходимо предусмотреть установку очищающего клапана, основная задача которого – предотвратить попадание механических частиц в полость насоса.

Насосы могут монтироваться как в однотрубной, так и в двухтрубной системе отопления. Для первого случая характерен равномерный расход теплоносителя с незначительными температурными перепадами. А вторая, напротив, отличается значительными температурными перепадами и это нужно учитывать при выборе модели.

Циркуляционные агрегаты мокрого типа устанавливаются в отопительную систему только в горизонтальном положении – так можно добиться продолжительной службы устройства, снизив износ внутренних механизмов. Монтаж насоса в систему отопления должен производиться с использованием специального герметика или резьбовых уплотнителей, которые помогут избежать протечек.

Циркуляционный насос – электрический прибор, поэтому его подключение должно производиться только на заземленную цепь, которая оборудована системой защиты (пакетниками, предохранителями).

Последовательность подключения насоса:

1. Очистить и осушить трубопроводную систему отопления, проверить все дренажи и отстойники на наличие воды;
2. Установка циркуляционного насоса в систему отопления должна производиться в четком соответствии с инструкцией производителя;
3. При монтаже используйте герметик или уплотнитель на резьбу (фум ленту);
4. Завершив установку, аккуратно заполните систему водой для проверки работоспособности оборудования контролируя давление на манометре (чаще всего установлен на современных котлах);
5. Запустите воду через насосное оборудование, открыв винт на верхней части корпуса. Появление воды на верхней поверхности отверстия свидетельствует о полном исключении воздушных пузырьков.
6. Приступайте к запуску электрической части насоса, продолжая контролировать давление.

Существуют и автоматические способы исключения воздуха (автоматические воздухоотводчики, устанавливаемые в самых верхних точках поэтажных линий разводки отопления), они помогут сэкономить время при запуске агрегата, однако их использование потребует дополнительных капиталовложений на приобретение этих устройств.

Параметры для выбора наноса

Расход и напор

Выбирают циркуляционные модели по параметрам, традиционно важным для насосов всех типов, — расходу (производительности, измеряемой обычно в литрах в минуту или кубометрах в час перекачиваемой жидкости) и напору (измеряется в метрах). И расход, и напор определяются при гидравлическом расчёте отопительной системы, который должен сделать специалист.

Из других параметров отметим такие, как геометрические размеры, способ размещения, температуру и тип перекачиваемой жидкости. Всё это также определяется при проектировании системы.

Размеры

Из геометрических размеров важны сечение труб (и, соответственно, входящего и выходящего патрубков насоса) и расстояние между патрубками (монтажная длина). В зависимости от этих параметров выбирают насос с условным проходом патрубков, обычно равным 15, 20, 25 и 32 мм. Также, как правило, есть выбор из двух типоразмеров с монтажной длиной 130 и 180 мм. При этом не забывайте, что компактный насос всегда можно поставить вместо модели большей монтажной длины, а вот с установкой, наоборот, могут возникнуть трудности.

Вертикальный или горизонтальный монтаж

Многие современные модели насосов имеют универсальную конструкцию, их можно устанавливать в любом положении

Но для некоторых моделей важно, как расположена главная ось насоса — по вертикали или по горизонтали (уточните нужный вам тип заранее, перед покупкой)

ShutterStock

«Джилекс»

Циркуляционный насос, модель «Циркуль 25-40» («Джилекс»).

Leroy Merlin

Циркуляционный насос, модель Oasis 25/8 180 мм (2 911 руб.).

Leroy Merlin

Циркуляционный насос, модель Grundfos UPS 25/40 180 мм (5 044 руб.).

Wilo

Циркуляционный насос, серия Wilo-Stratos PICO-SmartHome.

Температура теплоносителя

Примерно половина моделей рассчитана на перекачку чистой воды, обычно с температурой не ниже 2°С. Если вы планируете использовать теплоноситель на основе этилен- или пропиленгликоля, выбирайте модель, рассчитанную на соответствующие жидкости, у которых минимальная температура может быть -10-15°С (её указывают в описании оборудования).

Кроме того, к циркуляционному насосу предъявляются и другие требования. Желательно также, чтобы он был экономичным и малошумным. Экономичным — потому что даже небольшая разница в уровне энергопотребления (50-70 Вт) из-за длительности отопительного сезона даёт экономию в среднем до 15-20 тыс. руб. за сезон. А низкий уровень шума необходим при размещении насос­ного оборудования поблизости от жилых помещений.

По стоимости циркуляционные насосы можно разделить на две группы. Первая — это продукция лидеров рынка с многолетней репутацией, таких как Grundfos, Wilo или DAB. Вторая группа — российское или белорусское оборудование, такое как «Джилекс» или «Калибр», либо продукция китайских брендов, таких как Oasis. Выбор между двумя группами зависит от потребностей покупателя. Продукция лидеров предпочтительна при необходимости создать надёжную и долговечную систему, которая проработает долго. Насосы второй группы подходят для постройки базового экономичного решения. 

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.

1. Основная движущая сила теплоносителя — гравитационная. Нагретая вода поднимается вверх по разгонной трубе, для увеличения циркуляции ее рекомендуют делать как можно длиннее.
2. Трубы подачи и обратки располагают под наклоном.
3. Расширительный бак — открытого типа. В нем теплоноситель соприкасается с воздухом.
4. Давление внутри открытой системы отопления равно атмосферному.
5. 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.

1. На входе насоса устанавливается основной терморегулятор, управляющий смесительным узлом. Он может получать данные из внешнего источника, например, выносных датчиков в комнате.
2. В подающий коллектор приходит горячая вода установленной температуры и расходится по сети теплого пола.
3. Пришедшая обратка имеет более низкую температуру, чем подача из котла.
4. Терморегулятор с помощью узла смесителя меняет пропорции горячего потока котла и остывшей обратки.
5. Через насос подается вода установленной температуры на входной распределительный коллектор теплого пола.

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

Особенности функционирования

Циркуляционные насосы при своём функционировании увеличивают показатель обмена энергии в отопительной системе вполовину. Принцип работы прибора, независимо от его строения и вида, заключён в определённых параметрах:

• жидкость проходит в полость, которая создана по типу раковины;
• внутри полости находится рабочее колесо и маховик, который создаёт определённое давление внутри;
• в разы ускоряется работа теплоносителя. С помощью центробежной силы жидкость отходит назад к спиральному каналу, который подключён к водяному контуру;
• тёплый воздух поступает в водяной контур отопления в определённые промежутки времени. С помощью процесса закручивания потоков воздуха, уменьшается гидравлическое сопротивление при поступлении воды.

Функционирование системы отопления с установленным циркуляционным устройством отличается от аппаратов с естественной системой циркуляции главным образом тем, что жидкость поступает несамостоятельно. На показатель обогрева воздуха не оказывает влияние уклон, число всех радиаторов, а также общий диаметр труб.

Функционирование циркуляционных систем может отличаться типом конфигурации, но принцип работы всегда один. Производители выпускают для клиентов большое количество моделей устройств, которые обладают разными показателями производительности и контроля. По конфигурации все насосы относят на несколько отдельных групп:

По типу установленного ротора — для ускорения циркуляции теплоносителя. Для этого рекомендовано использовать конфигурации с сухим и мокрым ротором. Приборы отличаются друг от друга по месту крепления колеса и движущихся деталей внутри устройства

Сухие аппараты обладают высоким показателем производительности, но у них есть и несколько минусов: возникает высокий показатель шума от работы насоса, важно проводить частое обслуживание оборудования.

Для использования в частном доме специалисты советуют использовать специальные модули с мокрым ротором. Все подвижные части, а также подшипники, устанавливаются внутрь теплоносителя, который играет роль смазки для механизмов, на которые идёт сильная нагрузка

Время использования насоса внутри системы отопления доходит до семи лет. Обслуживать прибор при этом не нужно обслуживания нет.
По разновидности управления — традиционное устройство, которое чаще всего используется для частных домов, обладает механическим регулировщиком с тремя установленными скоростями работы. Обеспечивать нужной температурой помещение с помощью циркуляционного устройства механического типа, довольно непросто. Модуль, как правило, расходует большое количество электричества. В оптимальный насос устанавливают электронный блок управления. В корпусе находится специальный термостат. Автоматика самостоятельно рассчитывает температуру внутри помещения, а после автоматически меняет режим работы на подходящий. Показатель растраты энергии в этом случае уменьшается в несколько раз.

Как выполняется установка циркуляционного насоса для отопления

Циркуляционные насосы устанавливаются в составе отопительных систем для увеличения теплоотдачи, равномерного распределения тепла между отапливаемыми помещениями, а также для повышения экономичности системы. Установку циркуляционного насоса для отопления можно выполнить своими руками, что позволит сэкономить на оплате услуг специалистов по монтажу отопления.

В отличие от сложных в монтаже отопительных котлов, циркуляционный насос можно установить и подключить самому, обладая лишь минимальными знаниями о порядке, особенностях его монтажа и подключения. Циркуляционные насосы разных производителей имеют схожую конструкцию, поэтому последовательность монтажа не будет иметь отличий для различных моделей.

Порядок установки насоса зависит от того, устанавливается ли он в систему обогрева, работавшую ранее по принципу естественной циркуляции, либо же производится монтаж агрегата взамен вышедшего из строя.

Виды насосов для отопительных систем

Современные циркуляционные насосы разделяют на два принципиальных вида: «сухие» и «мокрые». Они несколько отличаются внутренним устройством и схемой работы, но движение жидкости в них все равно обеспечивается за счет циркуляционных процессов в системе. Некоторые модели оснащаются устройствами для автоматического регулирования их работы.

Вариант #1 — приборы «сухого» типа

Конструкция сухого циркуляционного насоса не подразумевает контакт теплоносителя с ротором. Его рабочая область отделена от деталей электродвигателя специальными кольцами.

Их производят из следующих типов материала:

• графита;
• керамики;
• карбида вольфрама;
• нержавеющей стали;
• оксида алюминия.

Принцип работы «сухого» насоса заключается во вращении колеса в среде теплоносителя. Подающее воду отверстие находится по центру основной камеры, а отводящая система каналов – по периферии.

Рабочая зона «сухих» циркуляционных насосов связана с двигателем только посредством вала, поэтому при необходимости возможна замена электропривода

Вращение крыльчатки функционального колеса приводит к возникновению центробежных сил, перемещающих теплоноситель от центра корпуса к его краям. Такой принцип работы циркуляционного насоса обеспечивает постоянное движение воды через его внутреннюю камеру.

Положительными особенностями отопительного оборудования сухого типа являются:

• высокий уровень КПД – 70-80%;
• минимальный гидроудар при запуске;
• возможность горизонтального и вертикального расположение двигателя;
• перекачивание больших объемов теплоносителя за счет высокой мощности.

Из-за комбинации экономичности и шумности «сухие» насосы используются преимущественно в системах отопления промышленных, административных зданий и крупных жилых объектов.

Поэтому у приборов такого рода можно выделить следующие негативные стороны:

1. Высокий уровень шума, не позволяющий использовать их в квартирах.
2. Необходимость замены уплотнительных дисков каждые 2-3 года.
3. Высокая вероятность протекания теплоносителя наружу при нарушении герметичности рабочей камеры.
4. Необходимость внешнего охлаждения двигателя.

Из-за большого веса такое оборудование устанавливают на пол или подвешивают на кронштейны.

Элементы консольного насоса закреплены на одной станине, а электрический двигатель с рабочим колесом в корпусе связаны через редуктор

Существует два варианта конструкционного исполнения «сухих» насосов:

1. Моноблочный. Двигатель и металлический корпус прибора объединены в одну конструкцию со специфическими креплениями.
2. Консольный. К корпусу оборудования с помощью универсальных креплений может присоединяться двигатель любой мощности.

«Сухие» циркуляционные устройства для отопительных систем при соответствующем обслуживании являются более долговечными, поэтому они постепенно вытесняют с рынка модели с мокрым ротором.

Вариант #2 — насосы с ротором мокрого типа

Принцип действия циркуляционного прибора с ротором, относящимся к мокрому типу, аналогичен своему собрату в «сухом» исполнении: при вращении крыльчатки подаваемый в центр теплоноситель перемещается к периферии рабочей камеры, откуда собирается в отводящие каналы.

Все внутренние уплотнители в «мокром» насосе являются статичными и не подвержены динамическому износу, поэтому такие модели более надежны и долговечны

Ротор «мокрого» насоса контактирует с теплоносителем, который обеспечивает и охлаждение двигателя. Такие приборы не должны работать в сухом режиме, потому что они быстро перегреваются и сгорают.

Составные части оборудования обычно расположены в одном корпусе и составляют единую конструкцию, поэтому при поломке отдельных элементов их не заменяют, а покупают новый насос.

Теплоноситель внутри рабочей камеры проходит довольно извилистый путь, поэтому от гладкости материала внутренней поверхности корпуса зависит шумность насоса

Преимущества агрегата с “мокрой” разновидностью ротора:

• бесшумность работы;
• компактные размеры;
• незначительное потребление электроэнергии (30-50 Вт);
• длительность работы без обслуживания;
• относительно небольшая стоимость;
• простота установки.

Устройства часто встраивают непосредственно в конструкцию бытовых котлов, облегчая потребителю выбор оборудования при монтаже системы отопления.

У отопительных приборов такого типа есть и минусы:

• конструкционные ограничения по максимальной мощности;
• низкая ремонтопригодность;
• маленький КПД (40-60%);
• необходимость строго горизонтального расположения оси двигателя.

Из-за низкой мощности “мокрая” разновидность насосных машин используют преимущественно в отопительных системах квартир и одноэтажных домов.

Плюсы и минусы

Циркуляционные насосы, как и любое оборудование можно охарактеризовать и с положительной и отрицательной стороны.

Плюсы устройства:

• Нормализация работы системы отопления с равномерным движением теплоносителя;
• Изменение режима отопления, что существенно сэкономит семейный бюджет;
• Быстрота в обогреве помещения, за счет высокой скорости движения;
• Мелкие дефекты отопления устраняются без вмешательства человека, благодаря запуску циклирования насосом;
• Надежность устройства с работой при мелких неисправностях отопительной системы;
• Долгий срок службы, за счет использования качественного материала при производстве циркуляционного оборудования;
• Большой ассортимент продукции <<на любой карман>> и для любого помещения.

Минусы устройства:

• Насос не работает без поступления электроэнергии;
• Плата за электричество будет выше;
• При недостатке электричества, работа циркуляционного насоса останавливается;
• Дополнительные финансовые расходы <<на врезание насоса>> в отопительную систему.

Поэтому вопрос о приобретении данного оборудования должен решаться в положительном ключе, ведь без насоса эксплуатирование системы отопления не может проходить в нормальном режиме.

Принципы установки и подключения насоса

Для подготовки отопительной системы для установки насоса вначале осуществляют слив отопительной жидкости и чистку всей системы, если она загрязнена. Систему заполняют водой только после закрепления труб, после этого тщательно проверяют на наличие неисправностей для их дальнейшего устранения. Пользуясь центральным винтом, из системы выводят излишки воздуха.

Чтобы установленный насос взаимодействовал с охлажденным теплоносителем, а срок его эксплуатации продлился, агрегат монтируют в трубопровод обратной линии. Подсоединение расширительного бачка при монтаже в принудительной системе циркуляции следует делать не к главному стояку, а к обратному трубопроводу.

Расположив насос строго горизонтально, его крепят к трубам. Как дополнительное устройство циркуляционный насос можно монтировать в систему естественной циркуляции. При этом насос должен быть укомплектован фильтром и разъемной резьбой. Диаметр фильтра должен соответствовать диаметру насоса. Работа системы под давлением должна поддерживаться обычным клапаном, соответствующим диаметру резьбы агрегата. При использовании открытой системы он не потребуется.

После того как насос смонтирован, на главном и обратном трубопроводе следует поставить кран. Чтобы воздух можно было сбрасывать из системы, на байпасе устанавливают специальное устройство.

Там, где планируется установить насос, отрезают трубу и приваривают к ней специальное соединение для запорной арматуры, ее устанавливают перед и после насосного агрегата. Это необходимо сделать для удобства снятия, чистки и ремонта прибора. Перекрыв кранами на выпускной и впускной трубе насоса воду, производят отключение отопительного котла, затем откручивают гайки, на которых крепится насос к трубам.

Подключать насос необходимо после запуска всей системы и заполнения труб водой. Воздуха в трубах не должно оставаться, поэтому его выпускают каждый раз перед запуском насосного агрегата. Чтобы производить спуск воздуха вручную, используют специальные клапаны, установленные по обе стороны насосной установки.