Насос в системе отопления частного дома: роль и функции циркуляционного насоса

Обеспечьте эффективное функционирование отопления в своем частном доме с циркуляционным насосом! Ключевой элемент для оптимальной работы системы отопления — насос в системе отопления. Улучшите комфорт и экономию тепла в вашем доме с помощью надежного насоса от ведущих производителей. Закажите прямо сейчас и наслаждайтесь теплом в доме в любое время года!

Выбор и монтаж насоса в систему отопления частного дома – вопрос, который волнует многих владельцев загородных коттеджей. Нужен ли вообще насос, как выбрать циркуляционный насос и какие сложности могут возникнуть в процессе его монтажа – вот, пожалуй, три основных нюанса, которые следует знать.

Можно организовать системы отопления в загородном доме с естественной или принудительной циркуляцией. Подробнее о вариантах отопления с принудительным и самотечным движением теплоносителя мы говорили тут. Вкратце напомним о чём речь – при естественной циркуляции теплоносителя система работает благодаря законам физики – вследствие теплового расширения нагретый теплоноситель поднимается вверх, а охлажденный спускается вниз. В подобной системе котёл всегда устанавливается максимально низко, чтобы получить наибольший градиент температурной разницы. Также есть ряд условий при монтаже и проектировании, чтобы самотечная система была эффективна.

Точно нужен циркуляционный насос, когда владелец желает получить преимущества системы отопления с принудительной циркуляцией или если самотечная система не может быть установлена или будет неэффективна.

Циркуляционные насосы вне зависимости от типа модели выполняют одну функцию – перемещение теплоносителя по контуру отопления. При этом циркуляционные насосы помимо непосредственно обеспечения работы системы отопления, позволяют регулировать интенсивность отопления за счет изменения давления в контуре. Например, при начале работы, до достижения желаемой температуры в помещении насос работает более интенсивно, а после прогрева комнат – активность работы уменьшается таким образом, чтобы только поддерживать полученную температуру.

Устройство циркуляционного насоса

Все циркуляционные насосы относятся к устройства центробежного принципа действия – теплоноситель попадает в рабочую камеру, из которой выталкивается лопатками центробежного колеса в боковой выходной патрубок. Заметим, что все устройства такого типа достаточно требовательны к чистоте теплоносителя и обладают КПД не более 80%.

Состоят циркуляционные насосы непосредственно из корпуса, с размещенным внутри электродвигателем, тщательно защищенным от влаги, и рабочим колесом на валу. В насосах закрытого типа колеса состоят преимущественно из двух дисков, между которыми расположены подающие лопасти.

Виды циркуляционных насосов

Среди циркулярных насосов системы отопления выделяют: быстроходные и тихоходные, а также с сухим и мокрым ротором.

Быстроходными называют насосы, частота оборотов в минуту у которых превышает 1500, у тихоходных этот показатель, соответственно, ниже 1500. Частота оборотов оказывает непрямое влияние на давление и потребляемую энергию, в частности изменение мощности пропорционально квадрату изменения напора и кубической степени изменения частоты вращений.

Тихоходные насосы имеют более сложную конструкцию и стоят дороже, при этом позволяют экономить электроэнергию. Если же выбрать модель, которая регулирует частоту вращения вала двигателя в зависимости от температуры, то можно ещё более значительно сэкономить на расходе электроэнергии.

Для получения наибольшего КПД циркуляционные насосы рекомендуется устанавливать таким образом, чтобы рабочая точка находилась в средней трети части характеристик (то есть обращать внимание на те модели, которые в основном процессе не будут работать на максимуме или минимуме своих возможностей).

Впрочем гораздо чаще принципиальный выбор модели циркуляционного насоса проводят в зависимости от типа ротора – с сухим или с мокрым.

Насосы с сухим ротором

У таких моделей в основной поток теплоносителя погружается только рабочее колесо на валу, которое вращается на подшипниках, отдаленных от стартера и ротора торцевыми уплотнениями.

Одна из основных задач – значительная герметизация – решается путем использования плотно прилегающих подпружиненных колец, изготовленных из керамики и высокопрочного графита. Одно из таких колец вращается на валу, а второе статически закреплено в корпусе. В момент вращения между уплотнительными шайбами образуется водная пленка, выполняющая функцию смазки, а также охлаждающая конструкцию.

Сухороторные насосы имеют двигатели с воздушных охлаждением (у моделей с высокой мощностью может присутствовать специальное устройство подачи холодного воздуха на мотор).

КПД подобных циркуляционных насосов зависит от мощности устройства – модели с мощностью до 1500 Вт обладают КПД 30-65%, до 7500 Вт – 35-75%, а более мощные порядка 40-80%.

Наиболее часто подобные модели используются в системах горячего водоснабжения, а также системах отопления, где необходима подача жидкости с большим напором.

Насосы с мокрым ротором

Циркуляционные насосы с мокрым ротором могут применяться с замкнутых контурах отопления для обеспечения значительной скорости перемещения теплоносителя. Такие модели позволяют значительно снизить диаметр труб, а также уменьшить количество теплоносителя, что положительно сказывается на экономичности отопления.

Конструкция таких насосов предполагает наличие разделения стартера и ротора тонкостенным стаканом, при этом ротор вращается в жидкости на подшипниках, смазывающихся и охлаждающихся теплоносителем. Сам стакан изготавливается из немагнитной нержавейки или углеродного волокна с толщиной стенки 0,1-0,3 мм, а подшипники производятся из прессованной керамики или спеченного графитового сплава.

Насосы с мокрым ротором, как правило, бесшумные, а частота вращения в них регулируется ступенчато вручную или при помощи автоматики, отслеживающей разность давления или температуры.

Заметим, что КПД насосов с мокрым ротором ниже, чем у моделей с сухим – при мощности 100 Вт КПД достигает 5-25%, до 500 Вт – 20-40%, а более 500 Вт – 30-40%.

Технические параметры циркуляционных насосов

Среди основных параметров циркуляционных насосов для систем отопления можно выделить следующие:

• Пропускная способность – указывается в метрах кубических в час или литрах в минуту. Данный параметр отображает объем жидкости, который прокачивает насос за отрезок времени. Пропускная способность зависит от скорости потока и диаметра трубопровода.
• Напор – указывается в метрах водяного столба и отображает высоту, на которую насос способен вытолкнуть жидкость по вертикали. Наибольший напор бытовых насосов составляет 17 метров, можно найти и более мощные модели, однако они достаточно громоздки, дороги и их нецелесообразно использовать в загородных частных домах.
• Уровень шума – немаловажный параметр для оборудования, работающего в доме. Заметим, что уровень шума всегда ниже у моделей с мокрым ротором, чем у агрегатов с сухим.
• Температурный диапазон – учитывая, что в трубах движется горячий теплоноситель оборудование должно выдерживать достаточно высокие температуры. Большинство насосов легко работает с температурами до 110 градусов Цельсия, однако можно встретить модели и с более высоким показателем (до 130 градусов).
• Габариты – в частности важными параметрами являются монтажная длина и диаметр входного и выходного патрубков.

Следует также учитывать возможность установки насоса в открытые и закрытые системы отопления. В частности, при открытой системе нельзя использовать насос с мокрым ротором (что связано с возможным загрязнением теплоносителя и последующим выходом насоса из строя).

Как рассчитать производительность циркуляционного насоса

Объем подачи циркуляционных насосов можно рассчитать по нескольким формулам, в частности может использоваться следующая:

Q = P/(1,163 х (Tf — Tr))
или
Q = 0,86R/(TF–TR)

В которой:

Q – объем теплоносителя

P – тепловое потребление помещений (тепловая мощность)

Tf-Tr – разница температур выходной трубы и обратки

1,163 – коэффициент удельной теплоемкости воды (если в системе в качестве теплоносителя используется антифриз необходимо использовать значение его коэффициента удельной теплоемкости).

Также можно рассчитать объем подачи насоса по формуле:

Q = 3,6 х P/(С х (Tf — Tr))

Обозначения аналогичны предыдущей формуле, С – теплоемкость (справочный показатель для воды 4,2 кДж/кг*С)

Для определения тепловой мощности помещений можно воспользоваться СНиП для теплосетей, где для двух- и одноэтажных зданий при температуре воздуха на улице используется показатель теплового потребления 173-177 Вт/м2 (для многоэтажных зданий 97-101 Вт/м2).

Данные формулы являются достаточно общими, в том числе вследствие использования усредненных показателей тепловой мощности. Полученные результаты могут использоваться при начальных расчетах системы и применяться при выборе котла, если же котёл уже установлен, то в формуле необходимо использовать его показатели мощности.

Ещё один параметр, который необходимо просчитать – напор. Это вторая значительная характеристика, для определения которой необходимо выяснить гидравлическое сопротивление системы (напор всегда должен быть больше этого показателя):

H = (F х R × L)/(p × g) или (F х R × L)/10000 (м.)

В которой:

H — напор в метрах водяного столба

F — коэффициент, используемый для сантехнической арматуры (показатель для фасонных деталей – 1,3, для термостатического вентиля или клапана – 1,7, при использовании обоих видов комплектующих – 2,2, установка гравитационного тормоза или смесителя повышает коэффициент на 1,2, однако если используются все три вида оборудования коэффициент принимают равным 2,6

R — гидравлическое сопротивление труб, измеряемое в паскалях на погонный метр, в среднем составляет 50-150 Па/м

p — плотность теплоносителя (для воды данный показатель составляет 1000 кг/м3)

g — наибольшая высота подъема водяного столба, которая ограничена атмосферным давлением (при отсутствии гидравлического сопротивления данный показатель составляет 10,33 м и округляется при расчётах до 10)

Какой циркуляционный насос всё-таки выбрать

В загородных домах для систем отопления чаще используются насосы с мокрым ротором – они бесшумные и позволяют значительно уменьшать сечение труб, а значит и количество теплоносителя и затраты на обогрев дома.

В остальном же циркуляционный насос следует подбирать в зависимости от необходимых технических характеристик. Производителей насосов на рынке много, для того, чтобы определиться в марке насоса можно ознакомиться с отзывами о различных моделях или проконсультироваться со специалистами – имея большой опыт в обустройстве систем отопления каждый мастер может отдавать предпочтение конкретной фирме.

Также при выборе следует обратить внимание на количество скоростей, а также возможность их регулирования (вручную или автоматически). Наличие нескольких скоростей, а также автоматического регулирования их переключения позволяет получить достаточно удобную в использовании систему и оптимизировать расход топлива на различных этапах обогрева дома. В частности для быстрого обогрева можно использовать максимальную скорость, а для поддержания температуры в хорошо утепленном здании – минимальную.

Особенности монтажа насоса для отопления

Поставить насос на отопление частного дома одна из простейших задач в монтаже отопительной системы. Однако это не значит, что не нужно соблюдать правила монтажа. К основным требованиям при установке можно отнести следующие:

• Циркуляционный насос устанавливается в магистраль таким образом, чтобы вал был расположен горизонтально, а направление теплоносителя совпадало со стрелкой на корпусе прибора.
• Крепление следует производить при помощи резьбового крепежа с прокладками.
• Подключение к системе энергообеспечения производят согласно индивидуальных схем, предоставляемых вместе с устройствами, при этом используют провода сечением не менее 0,75 мм2.
• Перед тестовым запуском необходимо убедиться в отсутствии посторонних предметов и частиц в магистрали, а также герметичности резьбовых соединений и правильности подключения электропитания. Нельзя запускать насос при закрытых кранах запорной арматуры.
• При включении следует удалить воздух из насоса путем выкручивания резьбовой пробки, а также проверить силу тока в обмотке (полученные данные должны совпадать с приведенными на корпусной маркировке). Также при тестовом запуске проверяют уровень вибрации и шума.

При установке циркуляционного насоса следует учитывать некоторые особенности:

• Желательно устанавливать насос на байпас, что позволит снимать насос для ремонта или замены без удаления теплоносителя из системы. Кроме того, подобное решение позволит переключать систему с принудительной на естественную циркуляцию (если проект системы предполагает не принудительное движение теплоносителя).
• Выбор циркуляционного насоса лучше доверить специалистам, даже изучив гору материалов сложно определиться, если вы не видели подобные устройства в работе (мастера же, которые занимаются обустройством и обслуживанием систем могут сказать об эффективности не только новых устройств, но и уже отработавших 5-10 лет).
• Расчёт напора и производительности насоса можно провести самостоятельно, однако многие данные, которые используются в формулах следует дополнительно вычислять и без наличия специальных знаний мало кому удается не допустить ошибки. Также заметим, что вычисление параметров достаточно долгое занятие, в то время как у специалистов помимо значительного опыта есть ещё и специальные программы, что позволяет сэкономить время.

Планируете обустраивать систему отопления в загородном доме – обратитесь к нашим специалистам, мы не только подберем и просчитаем циркуляционный насос и но быстро и грамотно обустроим всю систему.

Как выбрать циркуляционный насос для отопления частного дома?

Выбор циркуляционного насоса для отопления частного дома зависит от нескольких факторов, включая тип системы отопления, количество и тип радиаторов, расстояние между ними, потребность в тепле, максимальный расход и давление в системе, а также бюджет.

Вот несколько советов, которые помогут вам выбрать подходящий циркуляционный насос:

1. Определите максимальный расход воды, необходимый для вашей системы отопления, и выберите насос, который может обеспечить этот расход. Обычно производители циркуляционных насосов указывают эту информацию в спецификациях продукта.

2. Определите максимальное давление в системе отопления и выберите насос, который может обеспечить этот уровень давления. Эта информация также должна быть указана в спецификациях продукта.

3. Оцените количество и тип радиаторов в системе отопления. Если в вашей системе отопления установлено много радиаторов или у них высокий гидравлический сопротивление, вам может потребоваться более мощный насос.

4. Убедитесь, что выбранный насос подходит для вашей системы отопления. Некоторые насосы могут быть специально предназначены для определенных типов систем отопления, таких как напольное отопление, системы с горизонтальным распределением, системы смешанного типа и т.д.

5. Рассмотрите возможность приобретения циркуляционного насоса с изменяемой скоростью. Эти насосы могут адаптироваться к изменениям в системе отопления и потреблению тепла, что может помочь снизить расход энергии.

6. Сравните цены и функциональные характеристики разных моделей циркуляционных насосов и выберите тот, который наиболее подходит для вашей системы отопления и соответствует вашему бюджету.

Важно помнить, что выбор циркуляционного насоса для отопления частного дома должен быть основан на конкретных потребностях вашей системы отопления, поэтому рекомендуется проконсультироваться с профессионалом, чтобы выбрать наиболее подходящий насос.