Подбор циркуляционного насоса: устройство, виды и правила выбора насоса для отопления

Для чего циркуляционные насосы устанавливают в отопительных системах ↑

Благодаря принудительной циркуляции теплоносителя можно создать более комфортный микроклимат в доме. Комнаты прогреваются гораздо быстрее и качественнее. Одновременно снижаются требования к мощности котла и расход электроэнергии. Насосы используют как в системах радиаторного отопления, так и при обустройстве теплых полов.

Если модель подобрана правильно, повышается КПД системы в целом, а стоимость отопления снижается. Единственный возможный недостаток – шум во время работы, но чаще всего посторонние звуки появляются не из-за насоса, а из-за ошибок при монтаже системы или при попадании воздуха в трубы.

Упрощенная схема подключения циркуляционного насоса к системе отопления

Классификация

Все насосы делятся на два типа:

Насос с сухим ротором

Рабочая часть ротора не имеет прямого контакта с водой благодаря защите нескольких уплотнительных колес. Изготавливаются эти детали из угольного агломерата, высококачественной стали или керамики, окиси алюминия – все зависит от типа применяемого теплоносителя.

Запуск устройства осуществляется за счет движения колец по отношению друг к другу. Поверхности деталей идеально отполированы, соприкасаясь друг с другом, они создают тонкий слой водяной пленки. В результате чего создается герметизирующее соединение. С помощью пружин кольца прижимаются навстречу друг другу, благодаря чему по мере изнашивания детали самостоятельно подгоняются друг к другу.

Период эксплуатации колец приблизительно три года, что намного дольше эксплуатации сальниковой набивки, нуждающейся в периодической смазке и охлаждении. Показатель коэффициента полезного действия равен 80 процентов. Главная отличительная особенность работы агрегата – высокий уровень шума, в результате чего для его установки необходима отдельная комната.

Насос с мокрым ротором

Как правило, для производства ротора применяется керамика, для подшипников – графит или керамика, для корпуса – чугун, латунь или бронза. Главная особенность работы агрегата – низкий уровень шума, продолжительный период использования без техобслуживания, легкие и простые настройки и ремонт.

Показатель коэффициента полезного действия составляет 50 процентов. Это объясняется тем, что герметизация металлической гильзы, которая отделяет носитель тепла и статор, если диаметр ротора большой, невозможна. Однако, для бытовых нужд, где обеспечивается циркуляция теплоносителя в трубопроводах небольшой протяженности, такие циркуляционные насосы применять целесообразно.

В состав модульной конструкции современного устройства «мокрого» типа входят:

• Корпус;
• Электрический двигатель со статором;
• Короб с клеммниками;
• Рабочее колесо;
• Картуш, состоящий из вала с подшипниками и ротора.

Модульная сборка удобна тем, что в любое время есть возможность замены вышедшей из строя части циркуляционного насоса на новую деталь, а из картуша легко устраняется скопившийся воздух.

Советы по установке

Первый этап монтажа циркуляционного насоса для отопления – слить жидкость и прочистить отопительную систему. Это нужно, чтобы частички накипи не повредили детали насоса.

Место для расположения насоса, выбирайте, удобное для его обслуживания в будущем. Прибор должен крепиться горизонтально.

Установка насоса на трубопровод — вал должен располагаться горизонтально

Не перепутайте вход и выход. Если агрегат стоит на обратке, он должен гнать жидкость по направлению к котлу.

На входе и выходе помпы устанавливаются краны

Немаловажной деталью монтажа, является байпас

Что такое байпас

Установка циркуляционного насоса в отопление делает его зависимым от электроэнергии. Часто возникает вопрос: а что делать, если свет отключат? Ведь система может закипеть, а помпа – выйти из строя. Именно, чтобы этого не случилось, нужен байпас.

Байпас с краном и клапаном

Это отрезок отопления, установленный параллельно насосу (с клапаном внутри, или краном). В случае, когда нужно переключиться на естественную циркуляцию жидкости, краны возле насоса перекрываются, а на байпасе открывается, (если стоит клапан – поток направится автоматически).
Так же, байпас очень пригодится, если понадобится осуществить ремонт прибора.
Вместо того, чтобы сливать всю жидкость из отопления, вам нужно будет просто перенаправить поток и спокойно снимать насос.

Подключение электричества

Исключите попадания на клеменную коробку воды и пара. Силовой кабель не должен касаться ни труб, ни корпуса насоса.

Электрическая схема подключения циркуляционной помпы

Кабель можно подключить к коробке и справа, и слева, достаточно переставить заглушки. Если коробка размещена сбоку, то кабель нужно подключать только снизу. Заземлять систему – обязательно.

Устройство и технические параметры насоса

Конструкция оборудования включает корпус, к которому присоединяется улитка, а к улитке – трубы контура. Корпус оснащен электродвигателем с платой управления и клеммами, чтобы подсоединять провода электросети. Для движения воды по магистралям системы применяется ротор с крыльчаткой: с его помощью вода засасывается с одной стороны, а с другой стороны нагнетается в трубы контура.

Выбирать циркуляционный насос следует, исходя из следующих технических параметров:

1. Производительность устройства (расход) – представляет объемную величину, численно равную максимальному объему воды, прокачиваемого за один час времени через прибор.

2. Напор – представлен максимальным значением гидравлического сопротивления, оказываемого всеми элементами отопительных контуров по отношению к движению теплоносителя, и способного для преодоления насосом. Измеряется в метрах.
3. Характеристика прибора – представляет производственную величину, которая определяет взаимосвязь напора устройства и его производительность.

Назначение и виды циркуляционных насосов

Изделие представляет собой компактный нагнетатель центробежного типа, обеспечивающий принудительное перемещение жидкости по замкнутому контуру. Использование циркуляционного насоса в контуре отопления позволяет существенно увеличить скорость и равномерность нагрева отапливаемого помещения. Кроме этого, следует отметить, что эффективный обогрев коттеджа или квартиры площадью более 100 м2 без обеспечения принудительного перемещения теплоносителя по трубопроводам, практически невозможно.

Существует три разновидности циркуляционных нагнетателей:

1. Агрегаты «мокрого» типа из-за невысокого КПД (порядка 55%) применяются преимущественно в бытовых магистралях. Особенностью таких систем является то, что все элементы установки работают в непосредственном контакте с теплоносителем. Смазка подшипниковых узлов и охлаждение трущихся поверхностей так же осуществляется рабочей средой.

К отличительным особенностям «мокрых» установок относятся:

• Размещение ротора в герметичном стакане из нержавеющей стали;
• Все узлы непосредственно контактируют с транспортируемой жидкостью;
• В процессе транспортировки, осуществляется постоянный отвод тепла и смазка трущихся поверхностей.

Функционирование «мокрых» моделей характеризуется низким уровнем шума и устойчивостью давления на выходе, кроме этого, практически не требуется техническое обслуживание до полного износа или выхода из строя какого-либо элемента.

Попадание воздуха в корпус устройства «мокрого» типа может вызвать повышенный износ вращающихся деталей, перегрев подшипниковых узлов и преждевременный выход из строя всей установки.

2. Помпы «сухого» типа характеризуются высоким КПД до (80%), что дает возможность применять их для принудительного перемещения жидкости в схемах со значительной длиной трубопроводов. Основным их отличием является полная герметизация камеры крыльчатки, позволяющая полностью исключить соприкосновение теплоносителя с подшипниками и другими элементами.

Главным преимуществом агрегатов с «сухим» ротором является возможность функционирования при попадании воздуха в камеру крыльчатки, иными словами, такие нагнетатели сохраняют работоспособность при завоздушивании.

Еще одним достоинством таких моделей по сравнению с агрегатами «мокрого» типа является лучшее охлаждение узлов, поскольку они не контактируют с разогретым теплоносителем.

Кроме этого, все подшипниковые узлы и элементы надежно защищены от воздействия абразивной взвеси. Вредному воздействию подвержены только крыльчатка и внутренние стенки корпуса. Такая компоновка дает возможность использовать «сухие» циркуляционные нагнетатели в системе отопления с открытым контуром, где вероятность загрязнения теплоносителя значительно выше, чем в закрытых контурах.

К недостаткам такой компоновки можно отнести:

• Повышенный уровень шума;
• Отсутствие постоянной смазки трущихся поверхностей;
• Сложную конструкцию уплотнений, снижающую надежность изделия.

Указанные недостатки «сухих» нагнетателей не имеют принципиального значения, поскольку шумность устройства практически не имеет значения в производственных зданиях, а своевременное техническое обслуживание позволяет избежать протечки теплоносителя.

3. Нагнетатели с регулируемой частотой вращения крыльчатки позволяют варьировать угловую скорость турбины, обеспечивая тем самым:

• Оптимальные параметры теплогенератора;
• Поддержание заданного значения температуры во всех радиаторах;
• Уменьшение температуры теплоносителя при сохранении температуры в помещении, за счет ускорения транспортировки теплоносителя.

В специализированных магазинах можно найти одно-, двух-, трех-, и четырехскоростные нагнетатели. Изменение скорости производится с помощью использования различных схем коммутации. Существуют нагнетатели с бесступенчатой регулировкой частоты вращения рабочего колеса, однако их стоимость находится за пределами бюджетного сегмента.

Расчёты производительности

Чтобы насос работал эффективно, нужно верно подобрать его характеристики. Если вы не уверены в данных, лучше обратитесь к специалисту перед покупкой. Проще всего узнать производительность по следующей формуле:

• G – объём необходимого теплоносителя, л/ч
• Q – общая нагрузка на отопление, Вт. Для облегчения расчётов лучше брать соотношение 1000 Вт на 10 м².
• Δt – разность между температурой воды на выходе из котла и при возвращении к нему. При расчетах обычно принимается равной 20° C.

К примеру, нужно подобрать насос для загородного дома в 100 м². Для его обогрева потребуется 10000 Вт. В таком случае расчёт будет выглядеть так: G=0,86х10000/20=430 л/ч =0,43 м³/ч

Итого, понадобится насос с производительностью 430 л или же 0,43 м³/ч.

Лучшие циркуляционные насосы для систем отопления

Grundfos UPS 25-40 180

Страна производитель – Сербия. Модель входит в число наиболее популярных и востребованных. Способ установки – горизонтальный и вертикальный. Агрегат имеет защиту от перегрева. Категорически запрещена эксплуатация насоса для перекачки сильно загрязнённых жидкостей. Предел рабочих температур – от 2°С до 110°С. Настройка работы агрегата – механическая.

Характеристики:

• производительность – 2900 л/ч;
• потребляемая мощность – 45 Вт;

Достоинства:

• высокая производительность;
• доступная цена;
• надёжность;
• хороший напор.

Недостатки:

• дороже аналогичных устройств отечественного производства;
• модель часто подделывается.

«Вихрь» ЦН-25-4

Страна производитель – Россия. Модель предназначена для перекачивания горячей и холодной жидкости. Диапазон рабочих температур от -10°С до 110°С. Корпус изделия выполнен из чугуна. Оптимальный режим работы насоса выбирается с помощью специального переключателя.

Характеристики:

• производительность – 50 л/мин.;
• потребляемая мощность – 72 Вт;

Достоинства:

• низкий уровень шума;
• простота монтажа и эксплуатации;
• длительный срок эксплуатации;
• доступная стоимость;
• экономичность;
• компактность.

Главный недостаток

несоответствие заявленных производителем характеристики фактическим.

Oasis CN 25/4

Страна производитель – Китай. Модель с мокрым ротором предназначена для установки в системах отопления, рассчитанных на обогрев помещений до 100 кв.м. Способ установки – горизонтальный. Корпус выполнен из чугуна, ротор керамический. Модель может использоваться для подачи горячей воды и в системах «тёплый пол».

Характеристики:

• производительность – 170 л/мин.;
• потребляемая мощность – 245 Вт;

Достоинства:

• экономичность;
• компактность;
• малый вес;
• длительный срок службы;
• простота монтажа и обслуживания.

Недостатки:

не выявлены.

Grundfos UPS 25-60 180

Страна производитель – Дания. Модель с мокрым ротором. Предназначена для установки в горизонтальном и вертикальном положении. Есть требования по чистоте жидкости. Может использоваться для систем отопления и горячего водоснабжения. Изделие имеет бронзовый корпус. У насоса 3 скорости работы, с помощью которых регулируется давление в системе.

Характеристики:

• производительность – 4,35 м.куб./час.;
• потребляемая мощность – 60 Вт;

Достоинства:

• несколько скоростей работы ротора;
• компактность;
• надёжность;
• простота установки и эксплуатации.

Недостатки:

не выявлены.

Grundfos ALPHA2 25-60 180

Страна производитель – Дания. Малошумная модель насоса отличается высоким качеством конструкции. Предназначен для установки в системах отопления малоэтажных домов. Модель имеет два варианта настроек: ручной и автоматический. Способ установки устройства – вертикальный.

Характеристики:

• производительность – 3 м.куб./час.;
• потребляемая мощность – 45 Вт;

Достоинства:

• низкий уровень шума при работе;
• простота монтажа и эксплуатации;
• надёжность;
• длительный срок службы.

Главный недостаток:

высокая стоимость.

Valtec VRS 25/4 130

Страна производитель – Россия. Модель с мокрым ротором и трёхступенчатым переключателем скорости. Корпус изделия выполнен из чугуна. Способ установки – вертикальный и горизонтальный. Максимальный предел рабочей температуры 110°С. Охлаждение ротора осуществляется перекачиваемой жидкостью.

Характеристики:

• производительность – 3000 л./час.;
• потребляемая мощность – 72 Вт;

Достоинства:

• надёжность конструкции;
• доступная стоимость;
• простота монтажа и эксплуатации.

Главный недостаток:

короткий штатный сетевой шнур.

JEMIX WRF-50/12

Страна производитель – Россия. Модель с мокрым ротором. Насос имеет алюминиевый односкоростной двигатель. Изделие предназначено для установки в системах отопления небольших коттеджей. Способ соединения с трубопроводом – фланцевый. Монтаж насоса производится непосредственно в трубопровод.

Характеристики:

• производительность – 9600 л./час.;
• потребляемая мощность – 550 Вт;

Достоинства:

• большой напор;
• надёжность;
• высокий КПД.

Недостатки:

• необходимость приварки к трубопроводу ответных фланцев;
• высокая стоимость.

WWQ CN 25/60-180

Страна производитель – Россия. Модель трёхскоростная с мокрым керамическим ротором. Насос предназначен для установки в системе отопления домов малой этажности.

Характеристики:

• производительность – 58 л./мин.;
• потребляемая мощность – 90 Вт;

Достоинства:

• защита от перегрева;
• простота обслуживания и эксплуатации.

Главный недостаток:

короткий сетевой кабель.

Сравнение некоторых производителей

Для этого можно взять самые популярные модели таких брендов, как:

Все, перечисленные ниже устройства имеют мокрый ротор .

Grundfos UPS 32-80

У этого прибора :

• напор 7,5 м.;
• производительность 11000 кг/час;
• потребляемая мощность до 220 ВТ;
• температура жидкости — 2 — 110° С;
• цена от 13800 до 16000 рос. Рублей.

Отзывы говорят об очень высокой надёжности, мощности и как следствие цене.

SPERONI SCR 25/60-180

Показатели прибора следующие :

• напор до 6 м.;
• пропускает около 4000 кг/ч;
• выдерживает температуру носителя до 110 градусов по Цельсия;
• стоит около 3600 руб.

Отзывы в целом положительные.

Беламос BRS 25 / 4G

Устройство со следующими характеристиками :

• напор 4,5 м.;
• пропускная способность 2800 кг/ч.;
• мощность 72 Вт;
• допустимая температура носителя от 2 до 110° C;
• стоимость от 2 до 3 тыс. руб.

По отзывам, продукт не слишком качественный, но вполне приемлемый за его цену.

ДЖИЛЕКС Циркуль 25-40

Данный прибор имеет :

• напор до 4 метров;
• производительность около 3000 кг/час;
• мощность 32 — 65 Вт;
• допустимая температура воды от 10 до 110° C;
• цену 3600 рублей.

Учитывая общие тенденции, можно отметить, что с ценой растут числовые значение параметров и надёжность оборудования. Какому производителю отдавать предпочтение будет решать непосредственно будущий владелец таких устройств. Пока же, надо рассмотреть, как правильно их подключать.

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.

Циркуляционные насосы для систем отопления: технические характеристики

Подавляющее большинство существующих схем включает в себя ту или иную модификацию циркуляционного нагнетателя. Основными техническими характеристиками, по которым выбирается необходимое устройство являются:

Производительность агрегата

. От производительности насоса зависит количество теплоносителя, перекачиваемого в единицу времени. Значение этого параметра зависит от длины трубопроводов, количества поворотов, наличия вертикальных участков и т.д;

Напорные характеристики

показывают, на какую максимальную высоту данное устройство может поднять весь столб теплоносителя;

Рабочее напряжение электросети

. Различные модели могут подключаться как к однофазной, так и к трехфазной сети;

Номинальная мощность насоса

. При возможности работы в нескольких режимах, в паспорте изделия указывают показатели мощности и силы тока для каждого скоростного режима. Большинство существующих устройств рассчитано на 55 – 75 Вт.

Допускаемая температура среды

. При выборе оборудования, целесообразно остановиться на модели, способной выдерживать температуру теплоносителя 110 0С;

Монтажные размеры устройства

включают в себя диаметр резьбы входного и выпускного патрубка (для домашнего использования это, чаще всего, 1 или 1,25 дюйма) и установочные габариты (у наиболее распространенных моделей она может быть 130 или 180 мм);

Уровень защиты электрооборудования

(двигателя). Бытовые системы оснащаются циркуляционными насосами с классом защиты IP44. Обозначение свидетельствует, что полностью исключено попадание в полость корпуса абразивных частиц размером более 1 мм, а электрооборудование надежно защищено от брызг и конденсата;

Предельное давление жидкости в выпускном патрубке, у бытовых модификаций это значение редко превышает 10 бар.

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.

Выводы о подборе насоса

Для бытового назначения лучше всего  выбрать циркуляционные насосы с рабочим колесом из чугуна или пластика. Этого будет достаточно с учетом затребованных параметров мощности и производительности. Более прочные материалы, латунь или нержавейка используются в промышленных насосах.

Наиболее практичными будут насосы с мокрым ротором. Для подключения к домашней сети отопления этот вариант будет практичным и энергоэффективным. Если вы готовы заплатить выше средней стоимости, купите насос с дисплеем и набором автоматических функций.

Если в частном доме требуется обогрев пристроек, тогда лучше ориентироваться на модели со спаренным типом. Они способны работать даже при попадании твердых частиц в систему.