Какие факторы следует учитывать при выборе циркуляционного насоса для системы отопления

Циркуляционные насосы для системы отопления: как выбрать правильный

Циркуляционный насос - насос, предназначенный для ускорения естественной циркуляции теплоносителя в системе отопления. Чтобы точно определиться, как выбрать

насос для отопления, в первую очередь, необходимо знать исходные параметры системы отопления и здания, в котором она установлена.

Существует два типа систем отопления: с принудительной и естественной циркуляцией теплоносителя в системе. При проектировании системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя потребные мощности насоса рассчитываются заблаговременно. Также существуют старые системы отопления с металлическими трубами больших диаметров, в которые вполне уместно будет врезать насос для повышения скорости циркуляции теплоносителя, а, следовательно, большей экономии топлива за счет разгрузки источника тепла. Таким образом, более комфортна в эксплуатации система с принудительной циркуляцией теплоносителя, так как она позволяет регулировать подаваемое тепло, применяются трубопроводы меньшего диаметра, да и внешне такая система выглядит более эстетично.

В любом случае, параметрами, по которым выбирают насос, являются максимальный расход и напор (м3/час и м соответственно). Также тип насоса должен быть обязательно циркуляционным, рассчитанным на эксплуатацию с теплоносителем высокой температуры (иногда, до 110°С). А для того, чтобы сделать отопительную систему максимально безопасной, рекомендуется купить гидравлический разделитель.

Для более точных расчетов необходимо представлять график напорно-расходных характеристик системы отопления. В общем виде он выглядит следующим образом:

Данный график отражает взаимодействие напорно-расходных кривых насоса и системы отопления. Дабы не углубляться в гидродинамику и физику, для общего понимания, как выбрать циркуляционный насос , достаточно понимания факта наличия сопротивления в системы отопления. Любая система имеет сопротивление движению теплоносителя, оно зависит от конфигурации, диаметра труб, наличия воздуха в системе и прочих, менее влиятельных параметров. Собственно говоря, насос и призван преодолевать данное сопротивление, чтобы обеспечивать циркуляцию рабочей жидкости в системе с заданной скоростью. Точка пересечения кривых на графике показывает реальную потерю напора и расход.

Таким образом, дабы правильно подобрать циркуляционный насос необходимо знать два параметра системы отопления:

1. Расход системы отопления

2. Сопротивление, которое она оказывает при данном расходе.

Рассмотрим более детально каждый параметр.

Расход системы отопления

Чтобы определить расход системы отопление необходимо знать 3 параметра исходных данных:

1. Значение средней температуры жидкости в системе отопления.

2. Разница температур в двух точках системы: подающего и обратного трубопроводов системы.

3. Количество тепла, потребляемое системой отопления (Дж, КВт, калорий).

Средняя температура теплоносителя определяется в каждом конкретном случае. Чем она ниже, тем меньше потерь тепла в системе.

Разница температур в подающем трубопроводе и на «обратке» выбирается произвольно из диапазона от 5°С до 20°С. Эта разность в дальнейшем влияет на скорость теплоносителя, а следовательно на расход. Варьируя выбор данного значения, и зная конкретный диаметр труб, можно добиться максимального сходства характеристик насоса и системы.

Связанные вопросы и ответы:

Что такое циркуляционный насос для системы отопления

Разновидность насосного оборудования работает по принципу центробежного устройства. Насосы включают следующие части и элементы:

• корпус самого насоса для системы отопления;
• ротор, который отвечает за вращения блока турбины;
• крыльчатка с подвижными лопастями. Это рабочее колесо, обеспечивающее движение воды с определенным напором;
• уплотнительные и защитные элементы – теплоизоляция, защиты от воды;
• электрическая схема, с помощью которой можно регулировать режимы. Через нее циркуляционный насос работает по заданным параметрам.

Вы можете купить разные по форме, размерам циркуляционные насосы. Производители определяют разные положения отводных, входных патрубков. За счет этого обеспечивается высокое качество монтажа и эксплуатации. В зависимости от способа подключения определяют ключевые элементы, которые должны быть в конструкции насоса.

Все циркуляционные насосы относительно небольшие. Они могут устанавливаться в дополнении с системами безопасности. Работа циркуляционных насосов объясняет их незначительные параметры. Насос с определенной силой обеспечивает движение воды по трубам отопления. Вода по горизонтальному контуру может двигаться даже на небольших мощностях.

По сути, циркуляционные насосы должны воздействовать на гидравлическую силу в трубопроводе. В силу сопротивления ей вода начинает двигаться в системе бесперебойно и более быстро. Для понимания принципа работы циркуляционного насоса рассмотрите следующий алгоритм:

• изначально вода в трубе поступает во входной патрубок насоса;
• во включенном состоянии циркуляционный насос перекачивает воду на колесо турбины;

При установке циркуляционного насоса необходимо учитывать общую длину труб в системе. Каждое оборудование подходит только под определенную длину. Узнать показатель можно в паспорте теплоносителя. Если система отопления разветвлённая, рекомендовано использовать сразу несколько насосов. Они помогут более эффективно распределить потоки воды в разных направлениях. Такое решение может быть актуальным для частных домов с большой квадратурой или многоэтажных постройках.

Какие факторы следует учитывать при выборе циркуляционного насоса для системы отопления

Инженеры разделяют циркуляционные насосы на те, что с "сухим" ротором и на те, что с "мокрым" ротором, отличаются они по работе ротора - отдельно от теплоносителя или непосредственно в нем. Поскольку первый тип циркуляционных насосов имеет почти всегда промышленное применение и используются они, как правило, в крупных котельных и зданиях, о нем расскажем в отдельной статье. Выбор таких насосов происходит в рамках больших проектов, учитывающих массу параметров при их подготовке.

Владельцу индивидуального дома предстоит познакомиться с насосами с "мокрым" ротором, где сам теплоноситель играет роль смазки и охладителя, и именно эта конструкция за счет малошумности и простоты обслуживания применяется в домашних котельных.

Сами насосы с "мокрым" ротором могут быть:

- чугунными (по материалу части насоса, в которой вращается рабочее колесо, такие насосы есть в линейке всех производителей);

- латунными (если насос применяется для контура ГВС с более высокими температурами теплоносителя).

Второй тип корпуса насоса обеспечивает отсутствие накипи внутри, которая ухудшит работу насоса при ее образовании, и хотя латунные модели имеют более высокую стоимость по сравнению с чугунным, длительная работа без обслуживания, чистки и поломок покроет эти затраты. Кроме того, иногда латунный корпус насоса для ГВС дополняется еще и сферическим ротором, а это еще эффективнее в плане энергопотребления и препятствует образованию известковых и других отложений внутри насоса.

Какие типы циркуляционных насосов существуют для системы отопления

Ротор циркулярного насоса для отопления находится непосредственно в перегоняемой среде. Корпус может быть выполнен из чугуна или других металлов – цветных, алюминия, бронзы. Подвижная часть движка расположена в специально сконструированном стакане и намертво прикреплена к вращающемуся элементу – крыльчатке. Так она изолируется от статора.

Особенность циркуляционного насоса – возможность установить в конструкцию, как металлический вал, так и керамический. Крепится он в подшипниках, детали их могут также быть созданы из перечисленных материалов. Патрубки устройства расположены на улитке и крепятся специализированными болтами. При покупке нужный ключ должен идти в комплекте.

Спереди присутствует пробка, которая позволяет по мере необходимости стравливать лишний скопившийся в системе воздух. Делать так не обязательно, так как устройство циркуляционного насоса автоматически удаляет излишки газа с помощью воздухоотводчика. Также на многих изделиях такого характера имеется коробка подключения, позволяющая управлять мощностью.

Существует у «мокрых» аппаратов и весомый недостаток – небольшой КПД. «Сухие» насосы имеют его в районе 70-80%, а вот с погружением ротора в воду этот показатель падает до 50 %, а максимально поднимается до 55%, что, впрочем, вполне достаточно для отопления жилой площади.

При этом такие циркуляционные насосы для отопления имеют и преимущества:

• Жидкость, которая попадает на подвижную часть движка, является и смазкой, и охладителем деталей, что дает возможность избегать стирания и перегрева, а значит увеличивать срок службы изделия.
• После запуска, циркуляционный насос автоматом удалит лишний воздух из общей системы;
• Собирается модульно, поэтому при поломке не нужно менять весь прибор, достаточно заменить только изношенный элемент;

• Маломощность имеет и свои плюсы в данном случае – насос для отопления или водоснабжения потребляет совсем мало электричества;
• Современные модели имеют несколько режимов, что также позволяет использовать их экономично;
• Не шумит и не издает никаких посторонних звуков, что важно в бытовых условиях;
• Нет необходимости в регулярном техническом осмотре и обслуживании;
• В конструкции используется термодатчик, который при необходимости поможет регулировать температуру и экономить;
• Есть настройки автоматического пуска, что тоже дает сэкономить и не изнашивать прибор в то время, в которое он не нужен.

Какие характеристики циркуляционного насоса следует учитывать при выборе

Все циркуляционные насосы для систем отопления делятся на два конструктивных типа: устройства с «сухим» ротором и насосы циркуляционные с «мокрым» ротором.

В циркуляционных насосах первого типа, что понятно уже из их названия, ротор не контактирует с жидкой рабочей средой – теплоносителем. Крыльчатка таких помп отделена от ротора и статора уплотнительными стальными кольцами, прижимающимися друг к другу при помощи специальной пружины, компенсирующей износ этих элементов. Герметичность данного уплотнительного узла в процессе работы насоса обеспечивает тонкая прослойка воды между стальными кольцами, формирующаяся за счет разницы между давлениями в системе отопления и во внешней среде.

Циркуляционные насосы для отопления с «сухим» ротором отличаются достаточно высокими КПД (89%) и производительностью, но есть у гидромашин данного типа и недостатки, в том числе сильный шум при работе и сложность в эксплуатации, техническом обслуживании и ремонте. Как правило, насосами данного типа оснащают отопительные системы промышленного назначения, в бытовых системах обогрева они используются достаточно редко.

Одноступенчатый циркуляционный насос с «сухим» ротором

Циркуляционный насос для систем отопления, оснащенный ротором «мокрого» типа, – это устройство, крыльчатка и ротор которого находятся в постоянном контакте с теплоносителем. Рабочая среда, в которой происходит вращение ротора и крыльчатки, выполняет роль смазки и охлаждающей жидкости. Статор и ротор насосов данного типа изолируются друг от друга при помощи специального стакана, изготовленного из нержавейки. Такой стакан, внутри которого располагаются вращающиеся в среде теплоносителя ротор и крыльчатка, защищает обмотку статора, находящуюся под напряжением, от попадания на нее рабочей жидкости.

КПД насосов данного типа довольно невысокий и составляет всего 55%, но технических возможностей такого устройства вполне достаточно для того, чтобы обеспечить циркуляцию теплоносителя в системах обогрева домов не слишком большой площади. Если говорить о достоинствах циркуляционных насосов с «мокрым» ротором, то к ним следует отнести минимальное количество шума, издаваемого при работе таких устройств, высокую надежность, простоту в эксплуатации, техническом обслуживании и ремонте.

Как определить нужный объем циркуляционного насоса для системы отопления

Несмотря на кажущуюся простоту монтажа циркуляционных насосов (затянул две накидных гайки и всё), свои подводные камни есть и здесь. Как правильно установить насос в систему отопления? Разберёмся.

Cамая распространённая ошибка звучит так: «ставлю насос так, как хочу». На самом деле существуют конкретные правила установки циркуляционного насоса, и, если вы хотите, чтобы насос работал долго, лучше их придерживаться.

Вал насоса должен располагаться строго горизонтально (1, 2) и никак иначе. Не вертикально (3, 4) и не под углом (5). Это связано с конструктивными особенностями насоса с мокрым ротором. Мы привыкли, что между статором и ротором обычного асинхронного насоса с воздушным охлаждением есть только воздушная прослойка. Всё не так с насосами, имеющими «мокрый ротор». Вокруг ротора такого насоса свободно протекает вода (или иной теплоноситель, если речь о насосах для отопления). Она выполняет роль смазки и охлаждает двигатель. Чтобы вода не попала в обмотки статора, на которые подаётся сетевое напряжение, ротор от статора отделён стальной гильзой. Внутри этой гильзы ротор невозможно закрепить жёстко, он всегда имеет некоторый люфт по оси вала. Благодаря этому люфту, если вал насоса расположен не горизонтально, на подшипники увеличивается нагрузка. Как следствие — быстрый износ подшипников, и выход насоса из строя.

Следующее правило связано с безопасностью. Вашей безопасностью. Клеммная коробка должна располагаться либо наверху (1), либо сбоку (2, 3) от насоса. Строго настрого запрещено устанавливать насос так, чтобы клеммная коробка была снизу (4). При проверке завоздушивания системы, или при образовании на корпусе насоса конденсата вода, стекающая по насосу может попасть в клеммную коробку. Это в свою очередь может привести как к поражению электрическим током, так и к короткому замыканию.

Если вдруг вы устанавливаете насос, согласовывая направление движения воды со стрелкой на корпусе, и у вас клеммная коробка оказывается снизу, а перевернуть не получится, т. к. направление стрелки изменится, не переживайте, ставьте насос так как нужно вам, затем открутите 4 крепёжных болта, проверните корпус насоса так, чтобы коробка располагалась правильно и вкрутите болты на место. Предвидя резонный вопрос, отвечаю: нет, на гарантии это никак не скажется. Производители насосов в большинстве своём люди не глупые и способны отличить шаловливые ручки доморощенных инженеров от насущной необходимости. И в данном случае это необходимость. Некоторые производители не стесняются даже в паспорте прописать данный момент.

Зачастую циркуляционный насос врезается напрямую в трубу отопления. И зря. Гораздо лучше, не побоюсь даже слова «правильней», устанавливать насос через байпас. Да организация байпаса обойдётся несколько дороже и потребует больше сил чем врезка в трубу, но плюсы, получаемые при этом с лихвой окупят расходы и усилия.

Правильно организованный байпас даёт возможность, не останавливая систему отопления, демонтировать насос при поломке или замене на другой (например, более мощный). Если в системе при этом присутствует естественная циркуляция, то некоторое время можно обойтись вообще без насоса, пустив теплоноситель напрямую. Кроме этого при наличии байпаса проще проводить обслуживание системы. Например, можно смело промывать систему, не боясь, что грязь забьётся между ротором и гильзой, что может привести к заклиниванию и совершенно точно приведёт к быстрому износу из-за абразивных свойств грязи.

Будьте осторожны, за такую установку опытные монтажники могут и побить!