При решении вопросов с организацией обогрева собственного жилья подавляющее большинство домовладельцев отдает предпочтение водяной системе отопления. Способы получения тепла могут разниться – в зависимости от наличия источников энергии, преобладающих в регионе видов топлива, экономичности того или иного подхода. То есть, собственно, котел может устанавливаться в зависимости от обстоятельств, газовый, электрический, твердотопливный – длительного горения или с автоматической подачей топлива, дизельный и т.п. А вот распределение тепловой энергии по помещениям в большинстве случаев осуществляется посредством циркулирующего по трубным контурам теплоносителя – воды или специально подобранной технической жидкости.
При проектировании водяной системы отопления, самостоятельно или с привлечением специалистов, необходимо грамотно подходить к выбору всех агрегатов, узлов и комплектующих, от котла и радиаторов до труб и последней задвижки – все должно в полной мере соответствовать планируемым параметрам, создаваемой системы. Одну из ключевых ролей играет и водяной насос для отопления, так как система, оснащенная устройством для принудительной циркуляции, всегда отличается стабильностью в работе и высокой эффективность. Поэтому настоящая публикация будет полностью посвящена нюансам устройства насосов, критериям их выбора и основным правилам установки.
Так ли нужен циркуляционный водяной насос для отопления?
Наверняка, многие из экономных хозяев зададутся вопросом – а нельзя ли вообще не «заморачиваться» с насосом. Ведь в небольшом доме с несильно разветвлёнными контурами, можно отопление организовать по схеме естественной циркуляции.
Да, безусловно, такая возможность есть. Для этого необходимо правильно расположить расширительный бачок, подобрать трубы соответствующего диаметра и смонтировать их с определенным уклоном, оптимально расставить радиаторы отопления. Одним словом, когда говорят о простоте системы с естественной циркуляцией, то это утверждение весьма сомнительно.
Основное достоинство естественной циркуляции – не привязанность ее к электрическому питанию (если, конечно, сам котел – энергонезависимый). Во всем остальном – она существенно уступает циркуляции принудительной.
Теплотехнические расчеты показывают, что даже при самых оптимальных условиях – высоком КПД котла, рациональном размещении всех узлов, чистых, не заросших отложениями трубах и минимуме запорных или, иных арматурных элементов, естественное повышение давления за счет разницы температур и создания уклона будет в пределах 0,6 атмосфер.
ого бывает явно недостаточно для преодоления сильного гидравлического сопротивления в разветвленной сети или даже при случающихся форс-мажорных обстоятельствах — случившийся засор в трубах с заужением внутреннего просвета или даже кратковременная остановка газового котла могут привести к разбалансированию системы отопления, и ее долго придётся «приводить в чувство».
Итак, резюмируем достоинства и недостатки естественной и принудительной циркуляции:
1. К преимуществам естественной циркуляции, как уже говорилось, можно отнести лишь полную энергонезависимость и относительную простоту обвязки самого котла. Зато недостатков – целый перечень:
— Необходимость использования труб разного, в том числе и достаточно большого диаметра, что приводит к удорожанию проекта и к сложностям в монтаже. Система требует очень тщательных теплотехнических расчетов, с точным соблюдением уклонов, с обязательным учетом превышений расположения одних элементов над другими и с иными нюансами.
— Передача тепловой энергии на значительные расстояния (высоты) просто невозможна. И высота, и длина создаваемого контура ограничены.
— Низкая скорость естественного перемещения теплоносителя приводит к совершенно ненужным энергетическим потерям, неравномерности распределения тепла по помещениям, а значит – к снижению общего КПД системы и ее экономичности.
— Система с естественной циркуляцией очень тяжело поддается каким-либо точным регулировкам, оптимизации распределения тепловых потоков по помещениям дома.
2. А теперь – о принудительной циркуляции в контурах отопления.
К ее недостаткам приписывают зависимость от наличия электропитания – при сбоях в подаче электроэнергии система отопления останавливается.
— Ну, во-первых, ничто не мешает организовать всю систему таким образом, чтобы она могла работать в обоих режимах — достаточно установить насосный узел на «обратке» перед входом в котел. Для примера на рисунке воспроизведена все та же схема, но с указанием места врезки циркуляционного насоса. О порядке обвязки будет рассказано ниже.
— Во-вторых, согласимся, что сейчас все же не «заря электрификации страны». И, положа руку на сердце, дадим себе честный ответ на вопрос – как часто, насколько регулярно и на какую продолжительность в конкретном районе (городе, поселке) отключают электроэнергию. Если это – лишь досадные эпизоды, связанные с какими-то аварийными ситуациями, то все можно решить установкой системы бесперебойного питания. Мощность потребления у циркуляционных насосов, как правило, очень невелика, и даже небольшой UPS позволит легко поддержать всю систему отопления в рабочем состоянии.
Если, конечно, еще есть такие места, где перебои с подачей электричества являются систематическими и длительными, то в этих населенных пунктах, безусловно, лучше организовывать отопления по схеме естественной циркуляции.
Но зато установка насосного оборудования разом придает системе отопления немало преимуществ:
- Резко уменьшается материалоемкость создаваемой системы – трубы большого диаметра могут не понадобиться. А это – еще и облегчение процесса их монтажа.
- При соблюдении необходимых мер термоизоляции трубопроводов, тепловая энергия может передаваться на значительные расстояния и высоты, что очень важно для системы отопления в крупный коттеджах, в несколько этажей или с пристройками.
- Резко возрастает КПД системы отопления. Энергозатраты на работу насоса не идут ни в какое сравнение с тем выигрышем, который достигается за счет повышения эффективности системы.
- Появляется возможность «зонирования» системы отопления, использования различных вариантов теплообмена – обычных радиаторов, конвектором или водяных «теплых полов».
- Система отопления получается «гибкой» — она легко поддается регулировкам как в общем, так и на отдельных ее участках. В любом помещении, при желании, можно поддерживать индивидуальный уровень нагрева. При необходимости, можно быстро организовать перераспределение тепла с акцентом на конкретный участок.
- Система с принудительной циркуляцией намного проще в запуске и в регулярном обслуживании.
Наверное, больше убеждать не надо: врезку циркуляционного насоса в систему водяного отопления можно рассматривать, как насущную необходимость. Если он еще не стоит, то при очередном обслуживании отопления с естественной циркуляцией или при его реконструкции этот вопрос нужно поставить в разряд первостепенных.
А теперь ближе к вопросам устройства насосов и выбора нужных моделей.
Как устроены циркуляционные насосы?
Практически все циркуляционные насосы организованы по центробежной схеме. В специальной камере (улитке) вращается лопастное колесо (крыльчатка), которое отбрасывает входящий поток жидкости от центра к краям камеры. За счёт центробежной силы при вращении колеса в центре на входе создается область разрежения, а на выходе – повышенного давления. Этой разницы достаточно для того, чтобы создать ровный устойчивый циркуляционный поток в контуре отопления.
Главная проблема, которая стояла перед разработчиками насосов такого типа – обеспечить надёжную изоляцию электрической части. Первые смелые попытки были сделаны еще в начале XX века, когда были созданы первые циркуляционные насосы с ротором, полностью изолированным от воды (сухого типа). Несколько позднее были разработаны установки с роторами, находящимися в среде теплоносителя (мокрого типа).
Безусловно, с тех пор конструкции постоянно совершенствуются, но и по сей день используются все те же схемы работы циркуляционных насосов – «сухая» и «мокрая».
1. Насосы «сухого» типа обычно массивные, с характерным вынесенным в сторону вытянутым моторным отсеком. Они достаточно шумные, и установка в жилых помещениях с этой точки зрения нецелесообразна.
Примерное устройство сухих» насосов показано на рисунке (область, заполненная теплоносителем, обозначена зеленым цветом):
Электродвигатель (поз. 2), которому при его работе требуется охлаждение, поэтому чаще всего на нем установлен кожух (поз. 1), под которым скрыт вентилятор.
Вал ротора двигателя одет на шарикоподшипник (поз. 6), а внутренняя часть электродвигателя дополнительно защищена (поз. 7) уплотнительным кольцом (иногда – уплотнителем сальникового типа).
Блок электродвигателя соединён с корпусом насосной части (поз. 9) через металлический (чугунный, латунный) опорный фланец (поз. 3) болтами или винтами. Прокладка (поз. 8) обеспечивает герметичность этого сопряжения.
В гильзе рабочего вала (поз. 5) установлена пара уплотнительных колец (поз. 11), изготовленных из специального материала, обеспечивающего наиболее плотное их прилегание друг к другу за счет разницы внешнего атмосферного давления и напора, создаваемого насосом. Кольца изготавливаются из особого угольного агломерата, из керамики или, реже, из нержавеющей стали.
Создание напора обеспечивается вращением рабочего колеса (поз. 12), отбрасывающим поступающую из точки входа в камеру (поз. 10) жидкость к краям «улитки».
Для предотвращения скопления воздуха предусмотрен воздушный клапан (поз. 4). Часто имеется возможность установки контрольного манометра на выходе – на рисунке показано заглушенное отверстие для него (поз. 13).
Насосы «сухого» типа отличаются высокой производительностью, КПД у них доходит до 80%. Но, вместе с тем, они требуют к себе намного больше внимания – уплотнительные кольца подлежат периодической замене, так как достаточно быстро изнашиваются. Обычно такие насосы устанавливают в отдельных помещениях из-за их шумности и необходимости особых условий. Обычная сфера их применения – мощные теплопункты или системы отопления, где производительность насосного оборудования играет решающую роль. В домашних системах они применяются в исключительных случаях – здесь вполне достаточно насосов с «мокрым ротором».
2. Насосы «мокрого» типа всегда намного компактнее (при равных показателях производительности). Если «сухие» насосы чаще всего требуют консольной установки, то «мокрые» просто врезаются в трубопровод.
Дополнительная система охлаждения им не требуется – излишки тепла всегда отводятся циркулирующей через них жидкостью.
Схематично устройство «мокрого» циркуляционного насоса можно изобразить следующим образом:
Статор двигателя (поз. 4) в данном случае расположен в герметичном металлическом «стакане» (поз. 8). Ротор же не имеет привычного для двигателя коллекторно-щеточного механизма, электротехнически он организован иначе, так как вращается в жидкой среде теплоносителя (показан так же, как и на первой схеме зеленоватым фоном). Вал ротора (поз. 7) опирается с обеих сторон на подшипниковые втулки (поз. 2), а сам теплоноситель в этой схеме выполняет роль никогда не высыхающей смазки. Именно поэтому очень важно, чтобы внутри насоса не скапливался воздух и подшипники всегда были в «мокром» состоянии. Чтобы достичь этого, вал двигателя должен при любом расположении насоса оставаться исключительно в горизонтальном положении, а для выпуска воздуха предусмотрена резьбовая пробка-клапан (поз. 6), герметизация которой в закрученном состоянии обеспечивается прокладкой (по. 5)
В остальном же – та же камера-«улитка» в чугунном или латунном корпусе (поз. 1), рабочее колесо (поз. 3), создающее центробежное ускорение жидкости и перепад давления на входе и выходе из насоса..
Достоинство – не нужны сложные и быстроизнашивающиеся уплотнения на вращающихся узлах. Обычные прокладки на неподвижных соединениях (поз. 10) полностью решают проблему герметизации насоса.
Вращение ротора происходит в жидкой среде, что¸ конечно, из-за повышенного сопротивления воды существенно снижает КПД подобного насоса (обычно этот показатель достигает примерно 50%). Тем не менее, применение «мокрого» насоса является вполне оправданным в условиях индивидуальной системы отопления:
- Такие насосы работают практически бесшумно – даже установленные в жилых помещениях (например, на коллекторе «теплого пола»), они не приносят каких-либо ощущений дискомфорта.
- Низкий КПД в полной мере окупается невысоким потреблением энергии. Так, насосы начальной категории производительности, которые чаще всего используются для систем отопления небольших домов и коттеджей, имеют паспортную потребляемую мощность от 25 до 50 Вт – сравнимо с небольшой лампочкой.
- При соблюдении требований эксплуатации они могут служить десятилетиями, абсолютно не требуя какого-либо вмешательства – профилактического обслуживания или ремонта. Главное – не оставлять ротор сухим. В остальном, по большому счету, там просто нечему ломаться или истираться (в отличие от коллекторных электродвигателей, у которых изнашиваются щетки, или «сухой» схемы насоса, с постепенно истирающимися уплотнительными кольцами).
Итак, не нужно особо мудрить – для домашних автономных систем отопления вполне будет достаточно насосов с «мокрым» ротором.
Они удобны еще и тем, что имеют модульную конструкцию – легко разбираются на составные узлы, каждый из которых, в случае выхода из строя, может быть заменен на исправный.
На рисунке цифрами обозначены:
1 – корпус рабочей камеры насоса. Чаще всего изготавливается из серого чугуна, хотя встречаются модели и из медных сплавов (латуни или бронзы).
2 – рабочее колесо. Оно испытывает значительные нагрузки от сопротивления жидкости, поэтому изготавливается из прочных полимерных композитов со стекловолоконным армированием.
3 – ротор электропривода насоса с постоянными магнитами.
4 – рабочая ось (вал) ротора. В современных моделях насосов изготавливается из высокопрочной металлокерамики. Со стороны рабочего колеса опирается на радиальный подшипник в подшипниковой обойме из нержавеющей стали. С противоположной (со стороны двигателя) — в опорный подшипник. В обоих местах установлены прочные подшипники скольжения из сочетания графита и керамики.
5 – корпус статора электропривода насоса. Может быть литой чугунный либо штампованный – из нержавеющей стали.
6 – клеммная коробка, в которой подключается кабель питания. На ней же обычно расположен и регулятор режимов работы насоса (если это предусмотрено конструкцией).
7 – клапан (воздушный винт) для стравливания воздуха из корпуса насоса после заполнения системы отопления.
Сборка всех модулей в одну конструкцию производится винтовым соединением и не представляет абсолютно никакой сложности.
Видео: устройство и установка циркуляционного насоса «Grundfos»
Как правильно выбрать нужный циркуляционный насос?
Теперь, когда с устройством циркуляционного насоса определенная ясность достигнута, нужно разобраться с параметрами подбора этого устройства под конкретную систему отопления.
Внешне такие насосы, особенно от одного производителя, могут быть очень похожи друг на друга, и даже мало различаться размерами или расцветкой. Тем не менее, различия между ними есть и это обязательно учитывается при выборе. Каковы основные критерии при выборе?
- Напряжение питания – обычно в домашних условиях используется техника с однофазным питанием напряжением 220 В, частотой переменного тока 50 Гц.
- Потребляемая мощность – зависит от конкретной модели и от режима работы. У насосов, имеющих переключение на несколько скоростей прокачки воды, обычно на корпусе нанесена табличка с указанием потребляемой мощности и силы тока в каждом из режимов. Впрочем, практически у всех насосов, используемых в быту, максимальная мощность нагрузки редко превышает 50 – 70 Вт.
- Обязательно учитывается максимальная температура перекачиваемой жидкости. У насосов, предназначенных для систем отопления, как правило, допустимый максимум – 110 градусов, то есть с огромным запасом больше, чем достаточно.
- Из размерных величин прежде всего интересует диаметр резьбовой части и монтажная длина. Подавляющее большинство насосов врезаются в контур с помощью накидных гаек-американок (фланцевые) патрубки с самими гайками очень часто входят в комплект поставки насоса. Самые применяемые в условиях частного жилья диаметры по европейской метрической классификации – 25 или 32 мм (1 и 1¼ дюйма). Стандартные монтажные длины насосов этого класса – 130 или 180 мм.
- Класс защиты электроприборов – как правило, современные циркуляционные насосы имеют по международной классификации класс защиты IP44. Это означает, что приборы защищены от попадания внутрь твердых инородных предметов и частиц крупнее 1 мм (первая цифра – «4»), а также полностью застрахованы от попадания на электрические контакты водяных брызг или капель, летящих под любым углом (вторая цифра – «4»).
- На корпусе насоса нередко указывается и величина максимального давления на выходе (обычно порядка 10 бар). В практическом приложении эта величина говорит не о многом. Гораздо большее значение имеют родственные показатели – производительности аппарата и создаваемого водяного напора.
- Производительность насоса – это количество жидкости, которое он способен перекачать в единицу времени. Обычно эта величина указывается в м³/час.
- Величина создаваемого напора измеряется в метрах (дециметрах) водяного столба.
- Очень часто основные технические параметры наосов вынесены в их заводское наименование модели. Например, название насоса датской фирмы Grundfos «ALPHA2 L 25-40-180» поведает о том, что это изделие из модельной линейки «Alpha2 L», оба патрубка, на входе и на выходе имеют диаметр 25 мм, создаваемый водяной напор – 40 дм (4 м), а монтажная длина насоса – 180 мм.
С этим всем разобраться несложно, но как определить, какая из моделей оптимально подходит под конкретную систему отопления? Здесь – несколько сложнее, так как придется углубиться в расчеты.
Самостоятельный расчет параметров насоса
Проще всего в этом случае – взять усредненное значение, воспользовавшись таблицей. Однако, уместно будет сделать ряд предупреждений:
Эта таблица рассчитана для практически идеальных условий – максимально высокий КПД котла и насоса, оптимальное соотношение объема теплоносителя в системе к единице мощности (10 ÷ 12 л/1кВт). Для расчетов было взято условие трехкратной полной циркуляции теплоносителя в течение часа.
Цены на электрические водяные насосы Джилекс
Обратите внимание, что в столбцах мощности отопительного котла указаны три значения – для обычного радиаторного отопления с разницей температуры на входе и выходе ΔТ=20 °С, для конвекционной схемы — ΔТ=15 °С, и для системы «теплый пол», в которой перепад температуры всегда обеспечивается минимальный — ΔТ=10 °С. (Полная таблица не приводится – здесь только выдержка из нее отапливаемой площади до 1100 м²).
| планируемая площадь отопления (кв. м) | Требуемая тепловая мощность (кВт) при перепадах температуры теплоносителя на входе и выходе из котла ( Δt) | параметры насоса (минимум) | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Δt= 20 ° | Δt= 15 ° | Δt= 10 ° | производительность (м ³/час) | создаваемый напор (без учета гидравлического сопротивления и разветвленности системы) | |
| до 200 | 28,0 | 21,0 | 14,0 | 1,25 | 1,0 |
| 350 | 46,0 | 35,0 | 23,0 | 2,0 | 2,0 |
| 500 | 70,0 | 52,0 | 35,0 | 3,0 | 2,0 |
| 900 | 116,0 | 87,0 | 58,0 | 5,0 | 3,0 |
| 1100 | 140,0 | 105,0 | 70,0 | 7,0 | 3,0 |
Однако, не все так просто. Конечно, полученные данные в определенной мере могут стать ориентиром для приобретения нужной модели, но все же можно и ошибиться, так как ы полученных значениях не учтены, к примеру, особенности гидравлического сопротивления системы отопления и ее разветвлённость. А величины сопротивления (потери давления, создаваемого насосом) могут быть весьма существенными:
| Элементы системы отопления | Примерные потери давления на элементах (кПа) |
|---|---|
| Котел отопления обычный | до 5 |
| Котел отопления компактный | от 5 до 15 |
| Автономный теплообменник (при наличии двухконтурной системы) | от 10 до 20 |
| Калориметр (счетчик тепловой энергии) | от 15 до 20 |
| Теплообменник бойлера косвенного нагрева | от 2 до 10 |
| Теловой насос | от 10 до 20 |
| Радиатор отопления | до 1 |
| Конвектор отопления | от 2 до 15 |
| Вентиль на радиаторе | до 10 |
| Трехходовый вентиль | от 10 до 20 |
| Обратный клапан | от 5 до 10 |
| Фильр грубой очистки ( с чистой сеткой) | от 15 до 20 |
| Гидравлическое сопротивление пластиковых труб | 150 Па на 1 пог.метр |
Так что лучше взять план дома (квартиры), лист бумаги, ручку, калькулятор, и просчитать все параметры самостоятельно. Это не так сложно, и времени много не займет.
1. Для начала, определим необходимую тепловую мощность для обогрева помещений, которые будут охвачены нашей системой отопления. Для этого суммируем площадь всех комнат, получая значение Σso.
2. По таблице удельных мощностей (Qs) определяем нужное значение исходя из региона проживания:
| Регион России, в котором ведется строительство | Величина удельной мощности Qs (кВт) на 10 м ² |
|---|---|
| Южные регионы страны (Северный Кавказ, Прикаспийские, Приазовские, Причерноморские области) | 0,7 ÷ 0,9 |
| Центральное Черноземье, Южное Поволжье | 1,0 ÷ 1,2 |
| Центральные области Европейской части, Приморье | 1,2 ÷ 1,5 |
| Северные районы Европейской части, Приуралье, Сибирь | 1,6 ÷ 2,0 |
3. Подставляем данные в формулу М = Σso × Qs : 10
Например, необходимо провести расчет для дома, расположенного в Рязанской обл (Центральный регион). Общая площадь коттеджа, охваченная системой отопления, составляет 200 м².
М = 200 × 1,3 / 10 = 26 кВт.
4. Производительность насоса вычисляется по следующей формуле:
G = M / ΔТ × Cт
М – требуемая мощность котла, мощность, которую мы уже нашли раньше (в Вт).
ΔТ – перепад температур в системе отопления, о котором упоминалось выше – 20, 15 или 10 градусов.
Ст – коэффициент, учитывающий удельную теплоёмкость жидкости, используемой в качестве теплоносителя. Для воды это значение принимается равным 1,16. Если в систему заливается иная жидкость, например, антифриз с соответствующими присадками, то это значение должно быть указано в ее характеристиках.
В нашем случае считаем для обычных радиаторов и для воды в качестве теплоносителя
G = 26000 / 20 × 1,16 = 1121
Полученная величина выражена в килограммах в час, что, согласитесь, не совсем удобно. Но нет ничего проще, чем перевести ее в единицы объема – просто разделим на плотность воды при средней температуре около 70 градусов –970 кг/м³.
В итоге получаем G = 1121 / 970 = 1,21 м³/час
Такой же расчет, но гораздо быстрее, можно провести с помощью предлагаемого калькулятора:
Калькулятор для расчета производительности насоса
Перейти к расчётам
5. Следующая важнейшая величина для правильного подбора насоса – создаваемый им напор воды (часто называют водяной столб).
Главный смысл здесь заключается в том, что насос должен создать усилие, которое преодолеет гидравлическое сопротивление на всех участках системы. При этом вертикальный подъем теплоносителя в расчет особо и не принимается, так как это в полной мере компенсируется обратно направленным усилием на нисходящих участках контура. А вот сопротивление труб, вентилей, теплообменников, иных элементов имеет очень большое значение.
Как читатель уже убедился, ознакомившись с таблицей выше, каждый элемент системы отопления дает определенное падение напора. По уму, конечно, необходимо проводить полный подробный расчет – кстати, именно так и делается при использовании специальных прикладных программ. Однако, практика показывает, что в условиях ограниченных систем, в масштабах дома или квартиры, достаточно учесть длину труб, а потом вести в формулу поправочный коэффициент на «сложность».
Формула выглядит следующим образом:
Н = Σᴸ × R × Zr
Н – вычисляемый напор, создаваемый насосом (значение будет получено в паскалях, Па)
Σᴸ — суммарная длина всего контура отопления, включая как подачу, так и трубы обратки. Если предусматривается водяной теплый пол, то обязательно учитывается полная протяженность всех контуров, завязанных на один насос.
R – удельное сопротивление метрового участка трубы. Смотрим в таблицу – для пластиковых труб это значение равно 150 Па/м
Zr – коэффициент, учитывающий насыщенность системы запорными вентилями, фитингами, терморегуляторами, теплообменниками и т.п. – всеми теми элементами, которые создают потери давления. Значение этого коэффициента принимают равным:
1,3 – если используются стандартные, штатные фитинги и вентили.
1,7 – при использовании в системе термостатических элементов (трех— или четырехходовых кранов, поддерживающих установленный уровень температуры).
2,2 – при сильно разветвленной системе, с большим количеством фасонных и регулирующих элементов.
Допустим, мы считаем необходимый напор для системы с общей длиной труб 170 м, и с установленными терморегуляторами на каждом из радиаторов отопления. Коэффициент в этом случае лучше взять 2.2
Н = 170 × 150 × 2,2 = 56100 Па
Чтобы перевести в метры водяного столба (примерно, но с допустимым уровнем точности), нужно разделить на 10000. В итоге получаем 5,6 метров.
Итак, в рассматриваемом нами примере мы определяемся с выбором насоса – производительность минимальная 1,23, округляем до 2 м³/час при создаваемом напоре 5,6 — с округлением 6 м.
Калькулятор расчета напора, создаваемого насосом
Перейти к расчётам
Чрезмерно завышать параметры приобретаемого оборудования абсолютно бессмысленно. Даже в приведенных формулах уже заложен определенный запас, которого должно хватить на все «форс-мажоры». Излишняя производительность и напор просто останутся невостребованными и даже создадут определенный дисбаланс в работе системы отопления, приведут к ненужному перерасходу электроэнергии.
Несколько советов по установке циркуляционного насоса
Установка насоса в систему отопления обычно не вызывает больших сложностей, особенно при использовании полипропиленовых труб. Инструментов и комплектующих для этого требуется немного.
Подобрать и вварить в контур гайки-«американки» на расстоянии, соответствующем монтажной длине прибора – задача несложная для опытного домашнего мастера. А затем останется только установить сам насос, надеть уплотнительные прокладки и затянуть американки с обеих сторон.
Однако, при монтаже насоса еще нельзя забывать о целом ряде нюансов.
- Где бы насос ни устанавливался, перед ним по ходу движения теплоносителя рекомендовано смонтировать сетчатый («косой») фильтр. Попадание твердых частиц в «мокрые» подшипники насоса может вывести их из строя или снизить эффективность работы устройства.
- После насоса рекомендовано установить обратный клапан – эта мера направлена предотвращение обратного тока при выключенном питании насоса и на защиту от возможных гидравлических ударов
- В обычных радиаторных или конвекторных системах отопления циркуляционный насос рекомендовано устанавливать в точке с самой низкой температурой – на линии обратки в непосредственной близости к котлу.
- Если организуется система «теплый пол» то насос, наоборот, ставится только на подаче. Перепады температуры здесь невелики, но вот опасность завоздушивания контуров – достаточно серьезная. Чтобы избежать вероятности разрыва потока, насос ставится перед подающим коллектором.
- Чтобы обеспечить возможность переключения системы с принудительной на естественную циркуляцию теплоносителя, насос можно смонтировать по следующей схеме:
— Сам насос (поз. 1) монтируется на штатные накидные гайки-«американки» (поз. 5).
— Как уже упоминалось, перед насосом устанавливают сетчатый фильтр грубой очистки (поз. 3), а непосредственно за ним – клапан обратного тока воды (поз. 4).
— Управление этим узлов осуществляется с помощью трех вентилей (поз. 2). Оставляется открытым либо прямой участок – для естественной циркуляции, либо наоборот – участок с насосом. Кстати, вентиль на прямом участке может быть задействован и для тонкой балансировки системы при работающем насосе – в этом случае он играет роль своеобразного байпаса.
- Про это уже говорилось, но нелишним будет напомнить – насосы с «мокрым» принципом действия устанавливаются только в положении, обеспечивающем строгую горизонтальность ротора.
- Около места установки насоса должна быть предусмотрена розетка питания, так, чтобы хватило длины шнура без натяга. В большинстве случаем насосам требуется розетка с обязательным заземляющим контуром.
- После установки насоса ни в коем случае нельзя его включать до полного заполнения системы теплоносителем – даже непродолжительная работа на холостом ходу может вывести прибор из строя.
- Перед заполнением и пуском системы ее желательно тщательно промыть чистой водой, так, чтобы в полостях труб не оставалось твёрдых включений.
- Несмотря на имеющуюся степень защиты IP44, все же следует полностью исключить вероятность попадания на клеммную коробку водяных брызг.
- Если насос оборудован воздушным клапаном, то следует обязательно перед пуском проверить наличие воздуха и выпустить его. Наличие воздушных пробок для работы насоса – недопустимо.
- Если у насоса есть несколько режимов работы, то выбирается оптимальный, в максимальной степени соответствующий параметрам системы. Завышать нагрузки не следует – об этом уже говорилось.
В этом плане особое удобство представляют современные циркуляционные насосы, которые оснащены электронным блоком контроля и регулировки создаваемого давления в системе, постоянно поддерживающим нужные параметры в зависимости от заранее внесенных предустановок.
Ну и напоследок, последний совет. При выборе не стоит брать насосы неизвестных производителей. Такая покупка делается надолго, и лучше приобрести действительно качественный прибор, который прослужит много лет безо всякого вмешательства в свою работу. Так, без опасений можно приобретать фирменные изделия европейских компаний «Hoffmann», «Grundfos», «Wilo», «Pedrollo» «DAB», «Ebara». Среди российских изделий можно выделить насосы под торговой маркой «Джилекс» («Jeelex»).
Цены на популярные водяные насосы
Источник: stroyday.ru
Лучшие легендарные циркуляционные насосы для систем отопления, ГВС, кондиционирования и охлаждения воздуха
Grundfos UPS – знаменитые циркуляционные насосы
Среди серии UPS исполнения 100 особо популярны модели: 25-40, 25-60, 25-80; 32-40, 32-60, 32-80 с расходом 3÷11 м3/ч и напором 4÷8 м.
Агрегаты из Дании оснащаются асинхронным электродвигателем, 3-скоростным переключателем и корпусом: чугунным – для отопления; из нержавейки – для ГВС. Ротор от статора отделяется гильзой.
Установка выполняется в открытых и закрытых системах – по горизонтали / вертикали. Смазка подшипников осуществляется перекачиваемой жидкостью.
Плюсы:
- низкое потребление электроэнергии: максимум от 45 Вт в UPS 25-40 до 220 Вт в UPS 32-80;
- износостойкость и надежность: используются нержавеющая гильза, керамические подшипники, композитное колесо;
- тихое функционирование: сила шума не превышает 43 дБ;
- широкие пределы температуры жидкости: от ‒25/+2 до +110 °С;
- простота монтажа и эксплуатации, неприхотливость в обслуживании;
- компактность (монтажная длина – 18 см) и легкость (вес – от 2,6 до 4,8 кг);
- долговечность: срок службы лучших циркуляционных насосов отопления Grundfos UPS составляет от 10 лет, гарантия – 36 месяцев.
Минусы:
- отсутствует кабель питания;
- сравнительно высокие цены: купить циркуляционный насос Grundfos UPS указанных моделей доступно за 4,5÷16,4 тыс. руб.;
- востребованные, но не самые новые аппараты на рынке.
Wilo Star-RS – неубиваемые циркуляционные насосы
Серию Star-RS, по аналогии с предыдущими агрегатами, представляют центробежные поверхностные насосы с «мокрым» ротором. Топовые модели немецкого производителя: 25/4 и 25/6 с подачей 3 и 3,5 м3/ч, напором – 4 и 5,5 м, потребляемой мощностью – 48 и 84 Вт.
Материал корпуса – чугун. Особенности монтажа: вал располагается горизонтально, подключение осуществляется посредством пружинных клемм. При эксплуатации мотор нечувствителен к блокировочным токам.
Плюсы:
- экономичность: мощность выставляется в 1 из 3 целесообразных положений;
- отсутствие перегрева: благодаря «мокрому» ротору подшипники смазываются циркулирующей жидкостью;
- надежность, износостойкость и долговечность: используются чугунный корпус, полипропиленовое колесо, металлографитовые подшипники и вал из нержавейки;
- широкая граница температуры рабочей жидкости: от ‒10 до +110 °С;
- бесшумность функционирования; защита от скачков напряжения;
- простота установки и удобство использования;
- легкость и компактность: у циркуляционного насоса отопления Wilo Star-RS 25/4 вес – 2,4 кг, монтажная длина – 13 см.
Минусы:
- относительно дороговатый: купить циркуляционный насос Wilo Star-RS 25/4 можно за 4,4÷5,8 тыс. руб.;
- со временем на 3 скорости может появиться шум.
Джилекс «Циркуль» – надежные и дешевые циркуляционные насосы
Серию «Циркуль» представляют 6 поверхностных циркуляционных насосов: 25/40, 25/60, 25/80; 32/40, 32/60, 32/80. Это бюджетные агрегаты с «мокрым» ротором без сальниковых уплотнений.
Наиболее востребованная модель Jeelex Tsirkul 25/40 имеет чугунный корпус – существуют исполнения с латунной и бронзовой оболочками. У насоса расход 3 м3/ч, напор 4 м, потребляемая мощность 65 Вт, размер для монтажа 18 см. Диапазон температуры составляет от +10 до + 110 °С.
Плюсы:
- экономичность: обеспечивается регулировкой мощности с помощью переключателя на одну из трех скоростей;
- удобство монтажа: в комплектацию входят накидные гайки;
- низкий уровень шума – не превышает 65 дБ;
- надежность и долговечность: отсутствуют сложные системы, предрасположенные к непредвиденным поломкам;
- малогабаритность и небольшой вес: от 2,9 до 5,6 кг;
- развитая сервисная сеть;
- демократичная стоимость: купить циркуляционный насос Джилекс «Циркуль» 25/40 доступно всего лишь за 2,4÷3,2 тыс. руб.
Минусы:
- нет кабеля;
- иногда в первые дни эксплуатации при нагреве агрегата присутствует запах краски.
Лучшие инновационные циркуляционные насосы для систем отопления, ГВС, кондиционирования и охлаждения воздуха
Grundfos ALPHA2 – циркуляционные насосы с интеллектом
Линейка Alpha2 – это новое поколение датских приборов на базе серии UPS. Модели обладают опцией autoADAPT – способны гибко реагировать на смену температуры в контуре: для вывода рабочей точки насоса в оптимальное положение автономно регулируют подачу.
Имеют функции: летнего и ночного режима, защиты от холостого хода и перегрева. Оснащены двигателем на стабильных магнитах и уникальным штекером. Обладая моментом старта 27 Н·м, легко запускаются после длительного простоя.
Плюсы:
- высокая энергоэффективность: достигается автоматическим регулированием производительности, а также настройками скорости и 2 давлений, у которых по 3 варианта фиксации;
- разнообразие модификаций: кроме стандартных с чугунной оболочкой, предлагаются версии с воздухоотделителем (“A”) и корпусом из нержавейки (“N”) для ГВС;
- надежность: детали изготавливаются из износостойких нержавеющих материалов;
- минимальный уровень шума – до 43 дБ;
- удобство пользования: все важные параметры выводятся на переднюю панель;
- малые габариты и вес: у самого ходового циркуляционного насоса отопления Grundfos ALPHA2 25-40 длина – 18 см, вес – 2,1 кг;
- долговечность: гарантия выдается на 5 лет.
Минусы:
- плохая адаптация к скачкам напряжения;
- сравнительно высокая стоимость – цена на Grundfos ALPHA2 25-40: 9,0÷11,1 тыс. руб.
DAB VA – циркуляционные насосы обновленные
В линейном ряду VA котируются модели с характеристиками, аналогичными вышеприведенным. Наиболее ходовой циркуляционный насос отопления – DAB VA 35/180 с производительностью 3 м3/ч, напором 4,3 м, давлением max 10 бар, мощностью – 71 Вт.
В 2017 г. итальянский производитель агрегат доработал и обновил. С октября выпускается: чугунный корпус – с катафорезным покрытием, двигатель – с керамическим валом в новом исполнении, этикетка – с лазерной гравировкой.
Плюсы:
- энергоэффективность: существует возможность 3-скоростной регулировки;
- простой монтаж – с помощью быстроразъемного соединения в горизонтальном / вертикальном положении;
- возможность выбора установочной длины: 18 или 13 см;
- ремонтопригодность: для демонтажа корпуса снимаются лишь 4 винта;
- уровень шума сопоставим с силой звука при спокойном разговоре;
- долговечность: с октября 2017 года оболочка электродвигателя – с литого алюминия, рабочее колесо – с технополимера, упорный подшипник и вал – с керамики, втулки – с графита, кольца уплотнения – с EPDM, другие детали – из нержавейки;
- доступные цены, например, циркуляционный насос DAB VA 35/180 стоит 3,3÷4,4 тыс. руб.
Минусы:
- иногда попадаются агрегаты с дефектами;
- отсутствует информационное табло.
UNIPUMP LPA – циркуляционные насосы энергосберегающие
Циркулирующие насосы Unipump линейки LPA по используемым технологиям и принципам работы имеют много общего с агрегатами Grundfos серии Alpha 2. Они подходят для систем отопления с ночным режимом, а также переменными производительностью и температурой.
Аппараты рассчитаны на циркуляцию в 1- и 2-трубных контурах бытовых СО и СГВС. Оснащаются: двигателем с продолжительными магнитами, блоком частотного регулирования, панелью управления.
Плюсы:
- экономия электроэнергии: достигается выставлением одного из пяти режимов;
- благодаря «мокрому» варианту ротора отсутствует перегрев: подшипники регулярно смазываются циркулирующей водой;
- соблюдение стандартных эксплуатационных параметров: температура жидкости в контуре – от + 2 до +110 °С; максимальное давление в сети – 10 бар;
- незначительный уровень шума – составляет лишь 43 дБ;
- удобство эксплуатации: текущие показатели выводятся на монитор;
- высокая степень защиты: IP42;
- малые размеры (под монтаж – 13 и 18 см), потребляемая мощность (22÷45 Вт) и вес.
Минусы:
- высокая цена по сравнению с устаревшими циркуляционными насосами линейки UPS: UNIPUMP LPA 25-60 стоит около 5,5 тыс. руб.;
- невысокие эксплуатационные обязательства: срок службы – от 5 лет; гарантия – 24 месяца.
Источник: vyboroved.ru
Зачем нужен насос для ГВС
Циркуляционный насос ГВС предназначен для создания давления и постоянной циркуляции воды в бытовых системах водоснабжения. После открытия крана, приходится долгое время ждать, пока вода станет горячей, и чем дальше от ввода ГВС расположена водоразборная точка, тем больше времени для этого необходимо. Давление в системе не всегда соответствует даже минимальным требованиям, не давая нормально помыться.
Циркуляционные насосы для ГВС устанавливают для следующих целей:
- Обеспечить стабильное давление в системе – для этого горячую воду отводят в специальную буферную емкость, после чего под давлением подают на точки водоснабжения.
- Обеспечить моментальную подачу горячей воды – циркуляционный насос для горячего водоснабжения подключают к замкнутому трубопроводу. Вода постоянно находится в движении. Благодаря циркуляции, остывшая жидкость смешивается с нагретой. В результате, сразу после открытия крана, потребителю подается горячая вода.
Параметры отечественного водоснабжения делают необходимой установку ГВС как в частных, так и в многоквартирных домах.
В чем разница циркуляционных насосов для отопления и ГВС
Применение циркуляционного насоса в системе горячего водоснабжения имеет свои особенности, отличающиеся от использования станций в водяных контурах отопления. По этой причине, циркуляционное оборудование для каждой системы не является взаимозаменяемым.
Отличия циркуляционных насосов заключаются в следующем:
- Производительность – насосы отопления имеют больший запас мощности, который просто бессмыслен для ГВС. При необходимости можно поставить циркуляционное оборудование для систем обогрева на воду, но не наоборот. Некоторые производители, специально для этой цели предлагают сдвоенные насосы с двумя электродвигателями. Модуль одновременно подключается к ГВС и отоплению.
- Корпус – еще одним отличием моделей для отопления, от насосов для ГВС, является материал корпуса. В станциях для горячего водоснабжения, конструкция выполнена из латуни, сверху закрыта термоизоляционным кожухом. На отопление ставят чугунные приборы.
- Температура теплоносителя. Если обратить внимание на технические характеристики насосов, можно заметить, что оборудование для ГВС может эксплуатироваться при рабочей температуре жидкости не более 65°С. В системах отопления, теплоноситель нагревается до 90-95°С.
Несмотря на внешнее сходство, насосное оборудование для систем отопления и ГВС, не является взаимозаменяемым. Исключение составляют «сдвоенные насосы», предлагаемые многими ведущими европейскими производителями.
Как работает циркуляционный насос в системе горячего водоснабжения
Принцип работы циркуляционного насоса системы ГВС практически идентичен тому, что используется в системах отопления. Целью установки является повысить и стабилизировать недостающее давление водоснабжения.
Циркуляционные насосы в системах ГВС частных жилых домов работают следующим образом:
- Монтируется замкнутая система ГВС, состоящая из: накопительной емкости, запорной и регулирующей арматуры, насосного оборудования и контура, подключенного к водоразборным точкам.
- В емкость набирается горячая вода. Насос создает необходимое давление, заставляя определенное количество воды постоянно циркулировать в контуре трубопровода.
- При открытии крана, потребитель сразу получает горячую воду под давлением, достаточным, чтобы принять душ, быстро набрать ванну и т.д.
Большинство моделей насосного оборудования, предназначенных для нужд горячего водоснабжения, имеют электродвигатели на основе «мокрого ротора». Все двигающиеся части полностью погружены в водную среду. «Мокрая» конструкция имеет множество достоинств: отсутствие необходимости в обслуживании, бесшумность работы, малые затраты электроэнергии.
Наряду с этим, существует опасность сухого хода. Теплоноситель играет роль смазочного материала. Без смазки, подшипники моментально выходят из строя.
Как подобрать насос для системы ГВС
Подбор циркуляционного насоса для горячей воды может оказаться нелегким, даже для профессионала. Во время выбора учитывают несколько факторов:
- Технические характеристики насосного оборудования.
- Дополнительные функции.
- Компанию производителя.
Наиболее удобными в эксплуатации, считаются модели с электронным управлением. Насос поставляется в комплекте с термостатом, встроенным в корпус. Автоматика самостоятельно исследует интенсивность потребления воды и по результатам подбирает необходимый рабочий режим. Таймер включения-отключения позволяет модулю автономно переходить в «ночной режим», для экономии электроэнергии.
Как сделать расчет напора насоса ГВС
Точный расчет параметров насоса можно сделать только после получения следующих данных:
- Загруженность системы водоснабжения.
- Достаточная сила потока.
Необходимый напор циркуляционного насоса ГВС должен быть достаточным для создания комфортного давления при одновременном включении кранов, во всех водоразборных точках. Как проводится расчетный напор горячего водоснабжения:
- Средний расход воды для точки, принимаемый в расчет, составляет 150-180 л/час. Соответственно, в доме с двумя ванными комнатами и кухней, потребуется установить насос с пропускной способностью не менее 0,7 м³/час. При расчетах необходимо учитывать гидравлическое сопротивление системы ГВС, которое для частного дома, находится в пределах 0,1-0,2 атм.
- Напор – высота и длина водяного трубопровода также влияет на расчеты. Принято считать, что на 0,6 м водяного столба, приходится 10 п.м водяного контура. Если в технической документации насоса приводится параметры напора 4 м – этого достаточно для водяного контура, протяженностью 60 п.м.
Такие расчеты помогают получить усредненный расход тепла горячей воды через циркуляционный насос, что достаточно для выбора подходящего оборудования для небольшого частного дома. Помощь в расчетах и подборе подходящей модели оказывают он-лайн калькуляторы.
Подсчеты при организации ГВС с циркуляционным насосом в многоквартирном здании и коттеджах большой площади, должна выполнять проектно-монтажная организация, которая будет нести ответственность за работоспособность системы.
Какие фирмы производят насосное оборудование для ГВС
Существует около десятка различных компаний, изготавливающих насосное оборудование специально для ГВС. Стоимость насоса варьируется в зависимости от производителя и технических характеристик, от 5 до более 100 тыс. руб. Приобретать дешевые модули не рекомендуется, так как зачастую, за низкой стоимостью срывается некачественная подделка.
Лучшими производителями насосов для ГВС считаются:
- Grundfos – крупнейший производитель насосного оборудования. В ассортименте представлена линия экономичных насосов с электронной автоматикой для управления. В конструкции присутствуют датчики давления, защита от сухого хода. Управление осуществляется посредством нажатия клавиши «пуск».
- Wilo – еще один немецкий производитель, пользующийся популярностью у отечественного потребителя. Покупателю предлагают модели с электронным и механическим управлением. Из ассортимента продукции можно выделить насос с датчиком давления, серии Comfort.
- DAB – итальянский производитель, пользующийся популярностью, благодаря более низкой (по сравнению с предыдущими брендами) ценовой политикой. Модели отличаются высоким качеством и надежностью. Адаптированы к отечественным условиям эксплуатации.
Отечественные производители делают основной акцент на производстве оборудования для систем отопления.
Установка циркуляционного насоса в систему ГВС
Монтаж насоса в систему ГВС должен осуществляться в согласии с рекомендациями изготовителя и существующими строительными нормами. Монтажные работы проводят следующим образом:
- Место установки циркуляционного насоса ГВС – модуль монтируется на обратку. Такое расположение предотвращает попадание воздуха в станцию – завоздушивание приводит к снижению работоспособности системы. По этой причине ставить насос надо исключительно на обратку водоснабжения.
- Сразу после насоса и перед накопительной емкостью, устанавливается обратный клапан. Обязательно монтируются отсекающие краны перед и после станции.
- Подключение к электросети выполняется через ИБП для питания. После отключения электроэнергии, источник бесперебойного питания продолжает обеспечивать автономную работу оборудования, в течение от нескольких часов до суток. (как правильно подобрать ИБП для насосного оборудования, читайте здесь).
- Для равномерного распределения напора, устанавливают сложную систему регулирования ГВС, включающую несколько распределительных коллекторов и специальных клапанов снижения давления.
- Запускать электродвигатель на холостом ходу запрещается. После того, как была сделана установка насоса в системе горячего водоснабжения, водяной контур заполняется, выполняется пробный запуск и проверка работоспособности.
- Обслуживание – насосы с мокрым ротором имеют простую конструкцию, поэтому не нуждаются в проведении осмотра и ремонте в течение всего срока эксплуатации. Время от времени потребуется чистка и замена фильтра. Периодичность обслуживания насоса с сухим ротором, раз в 2 года. Во время проведения работ заменяется смазка, чистится корпус.
Недостаточное давление в центральной системе водоснабжения, обусловливает необходимость установки циркуляционного насоса на горячую воду в многоквартирных домах и частных строениях, независимо от отапливаемой площади.
Источник: AvtonomnoeTeplo.ru