Регулировка циркуляционного насоса для отопления

Циркуляционные насосы монтируют в системы отопления для перемещения теплоносителя от котла к радиаторам и обратно. Принудительная циркуляция нагретой воды позволяет добиться быстрого и равномерного прогрева всех помещений здания. Приборы компактны, экономичны, незаметны, но именно от них во многом зависит качество обогрева. Их с успехом используют в системах с двумя контурами, например, при монтаже комбинированного отопления – радиаторы плюс теплый пол. При подборе циркуляционного насоса следует рассчитать гидравлическое давление в системе, производительность самого прибора, учесть некоторые нюансы.

Какие бывают циркуляционные насосы и чем различаются

Устройство и принцип работы всех циркуляционных насосов схожи. Приборы состоят из прочного нержавеющего корпуса, одно- или трехфазного электродвигателя, ротора и вращающейся крыльчатки. При включении электродвигателя он вращает ротор с крыльчаткой, благодаря чему создается пониженное давление и вода поступает в прибор, а лопастное колесо выбрасывает жидкость через выводной патрубок в систему отопления.

Различают «сухие» и «мокрые» конструкции. В первых ротор закрыт от воды специальным уплотнительным кольцом, а во вторых контактирует с теплоносителем. «Сухие» насосы сложнее в монтаже, требуют регулярного осмотра и обслуживания, зато более производительны и долговечны. «Мокрые» не нужно обслуживать, они более долговечны, но их КПД примерно на 20% ниже.

В частных домах обычно устанавливают «мокрые» насосы, отдавая должное их бесшумной работе. А в котельных, рассчитанных на обогрев крупных зданий или нескольких построек, чаще применяют «сухие» приборы из-за более высокой производительности.

Критерии выбора насосов: какие характеристики учитывать в первую очередь

Производительность. Этот показатель определяет объем жидкости, который перекачивает насос за единицу времени. При расчете производительности не учитываются потери. Соотношение заявленной производительности и реальной выражают через КПД.

Напор. От давления, которое создает прибор в системе отопления, зависит скорость и качество прогрева помещений.

Условия работы. Имеют значение все условия – кубатура помещения, вид и температура теплоносителя, диаметр труб и т.д.

Дополнительные условия. При установке насоса в доме принципиальное значение приобретают дополнительные факторы – уровень шума во время работы, габариты, сложность монтажа и обслуживания. Если прибор выбирают для отдельной котельной, в которой работа системы постоянно контролируется, то эти характеристики менее важны.

Как рассчитать требуемую производительность насоса

Стандартная формула для определения производительности насоса (Q) выглядит так:

R – требуемая тепловая мощность;

TF – температура теплоносителя на входе в систему;

TR – температура теплоносителя на выходе.

Нормативы потребности помещения в тепле (R) в разных странах различаются. Обычно это 70-100 Вт/кв.м. Помимо теоретических расчетов имеет значение степень теплоизоляции здания. Чем выше теплопотери в помещении, тем более производительное оборудование требуется для его обогрева.

Если дом качественно утеплен, а зимой не бывает сильных морозов, показатель R может составлять 30-50 Вт/кв.м. Примерно такую же требуемую тепловую мощность закладывают в основу расчетов производительности оборудования для помещений производственного назначения.

Формула расчета гидравлического сопротивления

Показатель можно рассчитать по формуле:

R – потери давления;

1 – подающий трубопровод;

2 – обратный трубопровод;

Z – сопротивление каждого конкретного элемента системы.

Показатели потери давления (R) можно определить по специальной таблице, предложенной ниже, а сопротивление (Z), которое создают фитинги и арматура, есть в техпаспортах. Если технические описания утеряны, можно определить сопротивление примерно – в процентах от общего сопротивления в прямых отрезках труб. На смесителе системы управления потери составляют до 20%, на терморегулирующем вентиле – до 70%, на фитингах – до 30%.

Обратите внимание! Приведенная формула – самая простая. Существуют более сложные алгоритмы вычисления производительности. Если возникают трудности, обратитесь к специалистам, которые помогут спроектировать систему и подобрать оборудование.

Ручная и автоматическая регулировка скоростей в современных моделях

Выбор марок и моделей насосов огромен. Многие современные приборы оснащены переключателями скоростей, которые позволяют контролировать температурный режим в помещениях. Обычно это трехскоростные модели. В периоды похолодания увеличивают скорость перемещения теплоносителя по трубопроводам, а при потеплении уменьшают. Это очень удобно с точки зрения экономии потребляемой электроэнергии и поддержания комфортного теплового режима.

Есть модели с ручными переключателями, а есть и такие, которые управляются автоматически и меняют скорость при понижении или повышении температуры наружного воздуха. При подборе циркуляционного насоса с несколькими режимами работы обычно ориентируются на максимальную расчетную нагрузку и покупают модель, характеристики которой соответствуют этим расчетам или несколько ниже. Если есть регулировка скоростей, брать насос «с запасом» мощности нецелесообразно.

Как подобрать циркуляционный насос для теплого пола

Существуют специальные циркуляционные насосы, предназначенные для установки в системах теплого пола. Они устроены так же, как и модели для водяного радиаторного отопления, но дополнительно оснащены трехходовым клапаном. Можно купить обычный насос, клапан и самостоятельно собрать смесительный узел или же приобрести готовую конструкцию. Как правило, первый вариант обходится дешевле, а второй – удобнее. При наличии навыков модернизации приборов лучше все сделать самому. Клапан можно выбрать с ручной или автоматической регулировкой. Второй вариант предпочтительней.

Какая модель лучше для отопления теплиц

Многие владельцы теплиц обустраивают системы отопления с естественной циркуляцией. Это самый простой и дешевый вариант. Зачастую циркуляционный насос – непозволительная роскошь, если обогрев необходим лишь несколько недель в году. Если же теплица или оранжерея должны обогреваться в течение всего отопительного сезона, без насоса не обойтись. В этом случае его выбирают по тем же критериям, что и для дома. Лучше всего подойдет модель с автоматической регулировкой скоростей. Это позволит поддерживать нужный температурный режим в теплице без участия человека, и при резком похолодании растения не перемерзнут.

При подборе циркуляционного насоса обращайте внимание на производителя. Популярные марки – Grundfos, Wita, Speroni, Wilo, Wester. Претензии к их качеству бывают крайне редко. Приборы работают долго и безотказно, стоимость – приемлемая. От приобретения «китайцев» лучше отказаться. Разница в цене с «авторитетными» брендами не так уж велика, зато в качестве очень заметна. Китайские модели часто не отвечают заявленным характеристикам, шумят при работе, быстро выходят из строя. Экономия на насосе обернется дополнительными расходами – проверено.

Видео: как выбрать насос

Установка циркуляционного насоса в жилищах с индивидуальной системой обогрева обеспечивает равномерное и качественное распределение тепла по всем помещениям дома.

Циркуляционные насосные установки – устройство и принцип функционирования

В замкнутых отопительных системах требуется принудительная циркуляция горячей воды. Эту функцию выполняют циркуляционные насосы, которые состоят из металлического мотора либо ротора, присоединенного к корпусу, изготавливаемого чаще всего из нержавеющей стали. Выброс теплоносителя обеспечивается крыльчаткой. Она располагается на валу ротора. Вся эта система приводится в действие электрическим двигателем.

Также в конструкции описываемых установок имеются следующие элементы:

• запорный и обратный клапаны;
• проточная часть (обычно ее делают из бронзового сплава);
• термостат (он предохраняет насос от перегрева и обеспечивает экономичное функционирование устройства);
• таймер работы;
• разъем (штекерный).

Насос при монтаже в систему отопления производит втягивание воды, а затем ее подачу за счет центробежной силы в трубопровод. Указанная сила образуется тогда, когда крыльчатка производит вращательные движения. Циркуляционный насос будет работать эффективно только при условии, что создаваемый им напор без затруднений справляется с сопротивлением (гидравлическим) различных компонентов системы обогрева (радиатора, непосредственно трубопровода).

Разновидности насосов и их особенности

В систему отопления частного дома можно смонтировать различные циркуляционные агрегаты. Их делят на две большие группы. Циркуляционный насос может быть «сухим» либо «мокрым». При монтаже аппаратов первого типа своими руками следует учитывать, что их мотор отделен от рабочей части кольцами-уплотнителями. Делаются они из нержавейки. Во время запуска установки начинается процесс движения этих колец, что приводит к герметизации соединения водяной (очень тонкой) пленкой. Последняя находится между уплотнителями.

Циркуляционная насосная установка

Качественная герметизация в данном случае обеспечивается благодаря тому, что давление во внешней атмосфере и в самой системе отопления характеризуется разными показателями. «Сухой» насос при работе издает достаточно громкие звуки. В связи с этим его установка всегда производится в специально звукоизолированном отдельном помещении частного дома. Показатель полезного действия такого циркуляционного агрегата находится на уровне 80 %.

Существует три типа «сухих» аппаратов для подключения к системе отопления: горизонтальные, вертикальные, блочные. Электрический мотор в агрегатах первого типа размещается по горизонтали. Нагнетательный патрубок крепится в них на корпусе аппарата, а всасывающий – на валу (на лицевой его стороне). В вертикальных установках патрубки находятся на одной оси. А двигатель в этом случае располагается вертикально. В блочных циркуляционных агрегатах нагретая вода выходит радиально, а поступает в систему по осевому направлению.

Уход за «сухим» агрегатом объективно сложный. Его элементы требуется регулярно смазывать специальным составом. Если этого не делать, торцевые уплотнители быстро выйдут из строя, что приведет к остановке насоса. Кроме того, в частном доме «сухие» аппараты следует размещать в комнатах, где нет пыли. Ее завихрения при работе оборудования нередко становятся причиной разгерметизации насоса.

В «мокрых» агрегатах функцию смазки выполняет сам теплоноситель. Крыльчатка и ротор таких установок погружены в воду. «Мокрые» аппараты намного менее шумные, их проще смонтировать своими руками. Да и их техническое обслуживание более простое по сравнению с «сухими» насосами.

Корпус «мокрой» установки, как правило, делают из латуни либо бронзы. Между статором и ротором обязательно имеется особый разделитель из нержавейки. Его называют стаканом. Он необходим для придания требуемой герметичности двигателю (точнее его элементам, находящимся под электрическим напряжением). Именно «мокрые» агрегаты чаще всего монтируют в частном доме в систему отопления.

Они неплохо справляются с задачей по обогреву относительно небольших площадей. Для крупных объектов такие аппараты не годятся, так как их производительность обычно не превышает 50 %. Малый КПД «мокрых» установок обусловлен невозможностью качественной герметизации стакана, размещенного между статором и ротором.

О выборе оборудования и правилах его самостоятельного расчета

Ключевым показателем, определяющим эффективность работы циркуляционного насоса, является его мощность. Для бытовой системы отопления не нужно пытаться приобрести самую высокомощную установку. Она будет лишь сильно гудеть и впустую расходовать электричество.

Монтированный циркуляционный насос

Вам нужно грамотно рассчитать мощность агрегата на основании таких данных:

• показатель напора горячей воды;
• сечение труб;
• производительность и пропускная способность нагревательного котла;
• температура теплоносителя.

Расход горячей воды определяется просто. Он равняется показателю мощности отопительного агрегата. Если у вас, например, стоит газовый котел на 20 кВт, воды за час будет расходоваться не более 20 л. Напор циркуляционного агрегата для системы отопления на каждые 10 м труб составляет около 50 см. Чем длиннее трубопровод, тем более мощный насос нужно приобретать. Здесь сразу стоит обращать внимание и на толщину трубных изделий. Сопротивление перемещению воды в системе будет более сильным, если вы монтируете малые по сечению трубы.

В трубопроводах диаметром полдюйма расход теплоносителя составляет 5,7 л за минуту при общепринятой (1,5 м/с) скорости перемещения воды, диаметром 1 дюйм – 30 л. А вот для труб сечением 2 дюйма расход будет уже на уровне 170 л. Всегда подбирайте диаметр труб таким образом, чтобы вам не пришлось переплачивать лишних денег за энергоресурсы.

Расход непосредственно насоса определяется следующим соотношением: N/t2-t1. Под t1 в этой формуле понимают температуру воды в оборотных трубах (обычно она равняется 65–70 °С), под t2 – температуру, которую обеспечивает агрегат отопления (не менее 90°). А литерой N обозначается мощность котла (это значение имеется в паспорте оборудования). Напор насоса устанавливается по принятым в нашей стране и Европе стандартам. Считается, что 1 кВт мощности циркуляционного агрегата вполне достаточно для качественного обогрева 1 квадрата площади частного жилища.

Схемы и стандарты монтажа насосного оборудования своими руками

Установка циркуляционных насосов производится двумя способами. Первая схема подключения агрегата – двухтрубная. Такой способ подключения описывается высоким перепадом температур в системе и переменным расходом теплоносителя. Вторая схема – однотрубная. В этом случае перепад температур в системе отопления будет незначительным, а расход носителя постоянным.

Установленный циркуляционный насос

Подключение насоса своими руками выполняют по инструкции, которая прилагается к агрегату. В ней указывается и порядок монтажа функциональной арматурной цепочки. Перед установкой насоса не забудьте слить из системы всю воду. Нередко возникает необходимость и в ее очистке. В период эксплуатации отопительного котла на внутренних поверхностях труб собирается немало мусора, который ухудшает технические показатели системы.

Специалисты советуют размещать циркуляционную установку перед котлом – на обратке. Делается это для того, чтобы исключить риск закипания отопительной системы открытого типа из-за вакуума, который создается при монтаже насоса на подаче. Кроме того, если вы установите циркуляционный агрегат на обратке, безаварийная его эксплуатация будет существенно увеличена благодаря тому, что он станет функционировать при пониженных температурах.

Сама процедура установки насоса выглядит так:

1. Делаете обвод (на профессиональном сленге – байпас) на участке, где будет размещаться насос. Диаметр байпаса всегда берется немного меньшим по сравнению с сечением основной трубы.
2. Монтируете (строго по горизонтали) вал насосного устройства, сверху размещаете клеммную коробку.
3. Ставите краны (шаровые) с обеих сторон насоса.
4. Устанавливаете фильтр. Без этого приспособления эксплуатировать оборудование не рекомендуется.
5. Размещаете автоматический (как вариант – ручной) выпускной клапан над обводной линией. Это устройство позволит вам осуществлять прочистку воздушных пробок, регулярно образующихся в системе.

Далее на участке входа-выхода циркуляционного агрегата ставится арматура (запорная). Для открытой системы отопления дополнительно необходим расширительный бачок (в закрытых комплексах не ставится). Финальный этап монтажных работ – обработка хорошим герметиком всех без исключения узлов соединения различных элементов системы.

В системах отопления с естественной и принудительной циркуляцией используется циркуляционный насос. Это прибор, который изменяет скорость жидкости без изменения номинального давления. В системе отопления он нужен для эффективного нагрева. Установка циркуляционного насоса не является сложной задачей, с минимальными навыками в этой работе можно сделать монтаж самостоятельно.

Особенности циркуляционных насосов

В системах с принудительной системой циркуляции насос устанавливают для увеличения теплоёмкости. Правильная установка циркуляционного насоса в системе отопления позволяет изменять тепло, которое передаётся в зависимости от наружной температуры при поддержании стабильности отопления в помещении.

Существует два типа такого оборудования: с сухим и мокрым ротором. Приборы с сухим ротором имеют повышенный КПД (около 80%), не создают много шума и требуют постоянного ухода. Работа устройства, имеющего мокрый ротор, другая, оно — с низким КПД (около 50%), более шумное, и его производительности достаточно для обогрева любого частного дома.

30 лет назад в домах использовалось так называемое вертикальное центральное отопление, которое работало от жидкости, циркулирующей по трубам, а источником тепла являлся газовый котёл или печь с дровами. Сейчас произошёл переход к строительству частного жилья с использованием обогревателей с насосом, что имеет следующие преимущества:

1. Скорость теплоносителя увеличивается.
2. Тепло, производимое котлом, быстро доставляется к радиаторам и возвращается на место.
3. Процесс нагрева значительно ускоряется.
4. Скорость выше, поэтому такое же количество тепла может быть подано в трубы с меньшим диаметром. Другими словами, труба с принудительной циркуляцией воды в насосе дешевле. Теперь ствол можно обернуть с минимальным отклонением и усложнить. Главное — сделать правильный подбор насосного блока и установить давление.
5. Внутренний насос для циркуляции воды в отопительной системе позволил иметь тёплые полы и эффективные закрытые системы, работающие под высоким давлением.
6. Удалось снять трубы, которые проходят вдоль стен и не всегда гармонируют с кухонным интерьером. Сейчас тепловые линии вмонтированы в стены, под пол и за подвесной потолок.

В качестве основного недостатка насосов можно отметить, что, если есть необходимость частого отключения циркуляционного насоса, должен быть установлен или подключён генератор.

Функционирование устройства

Несмотря на большое количество информации, многим трудно понять, куда и как правильно установить циркуляционный насос для обеспечения принудительной циркуляции воды в системе отопления дома. Нужно следовать инструкции. Часто этот блок расположен на обратном трубопроводе, что приводит к следующим ситуациям:

1. Температура жидкости в поставках значительно выше, поэтому насос не работает.
2. Плотность горячей воды меньше.
3. Статическое давление в трубопроводе выше, что облегчает функционирование прибора.

Иногда, попадая в помещение, где установлен котёл, обеспечивающий отопление в квартире, можно увидеть, что система основана на возврате. Можно сказать, что это единственно правильное решение, даже если не знать о центробежном приборе, который может стоять в выходной трубе.

В чрезвычайной ситуации и в результате увеличения давления срабатывает предохранительный клапан, который выпускает пар из котла. Если действие не завершено, клапан обеспечивает сброс давления, и в результате происходит взрыв корпуса котла.

Опыт показывает, что не более 5 минут после начала процесса нагрева срабатывает защитный клапан. Если установить прибор на обратном трубопроводе, пар в нем не появляется, а время до аварии увеличится до 20 минут. То есть, если установить обратный клапан, взрыв предотвратить не получится, но задержать его, чтобы выиграть время для принятия решения, можно.

Принцип работы насосов

Циркуляционные устройства работают на электричестве. Существует два подхода системы, что ведёт к их разделению на устройство «сухого» и «мокрого» типа. Принцип работы сухой цепи заключается в том, что привод является полностью изолированным от каждого насоса и турбины, а вращение передаётся через вал. Как правило, такие устройства довольно массивные.

Сухие насосы для циркуляции воды в системе отопления — это мощные и эффективные устройства, обеспечивающие очень высокую скорость потока и высокое давление в системе. Без них трудно управлять отоплением. В квартире или частном доме устанавливать их необходимо. Однако, есть некоторые недостатки:

1. Вал, который передаёт вращение — это сложная система уплотнения, предотвращает утечку жидкости под давлением. Эти уплотнения постепенно изнашивается, что требует регулярного профилактического обслуживания, включая замену на новые.
2. Работа насоса всегда сопровождается звуковым эффектом с воздушным охлаждением.

Наконец, система является очень дорогостоящим выбором, лучшим вариантом будет покупка насоса с «мокрым ротором». Вертикальный насос с «мокрым ротором» также бывает различных типов.

Однотрубные и двухтрубные системы

Специалисты проводят различие между двумя схемами нагрева с принудительной циркуляцией теплового агента — однотрубной и двухтрубной. От выбора того или иного варианта зависит не только расположение схем, но и длина трубопроводов, а также тип и количество оборудования для отключения, регулирования и контроля.

Однотрубная система отопления характеризуется последовательным включением нагревательных радиаторов в цепь. Теплоноситель возвращается через отдельный трубопровод в котёл только после того, как он поворачивается поочерёдно через все устройства системы. Недостатком этого метода является то, что радиаторы, которые ближе к тепловому блоку, становятся теплее, чем удалённые, и это снижает тепловую эффективность и срок службы оборудования. Ввод циркуляционного насоса в цепь и выравнивание температуры достигается во всех точках системы.

Двухтрубная компоновка имеет преимущества перед однотрубной, поскольку все отопительные приборы соединены параллельно с линиями подачи и возврата, что способствует равномерному распределению температуры по всем комнатам. Принудительная циркуляция хладагента приводит к повышению эффективности системы и возможности регулирования её тепловой мощности.

Монтаж своими руками

Важно знать, как правильно установить насос на отопление. Также нужно знать, какой насос поставить в систему отопления. Каждый блок поставляется с инструкцией, которую тщательно изучают, чтобы правильно выполнить установку самостоятельно. Вся жидкость сливается из системы, часть трубы отрезается в месте, где должен быть установлен насос.

Во многих случаях требуется очистка старой системы, в которой накапливается грязь и ржавчина. Через сливной кран это сделать неудобно из-за небольшого поперечного сечения отверстия, поэтому используют место разреза. С одной стороны подсоединяют шланг, через который подпитывают воду под давлением, а с другой стороны вода вытекает.

На участке для насоса монтируют байпас. Это необходимо в случае отказа устройства или отключения электроэнергии. Затем охлаждающая жидкость будет проходить через основную линию, кран которой открывается вручную. Лучше ставить вместо обычного шарового крана автоматический, который реагирует на изменение давления в системе.

На байпасе ставят два шаровых крана с каждой стороны насоса, чтобы отключить воду для технического обслуживания или, если необходимо, удалить её. В верхней части обводной линии установить клапан для выпускания воздуха вертикально. Для установки насоса рекомендуется использовать следующую последовательность действий:

1. Слить воду и очистить систему отопления.
2. Систему, которая эксплуатируется в течение долгого времени, рекомендуется промывать пару раз, наполняя её водой и затем сливая её.
3. Врезать в установленное место, в соответствии с планом, приобретённый насос, следуя принципу управления энергией.
4. После установки заправить прибор жидкостью (водой).
5. Проверить работу отопительной системы. В случае каких-либо ошибок необходима их строгая коррекция.
6. Удалить накопленный воздух из системы с помощью центрального винта. Исходящая вода является признаком того, что операция проведена верно.
7. Включить вмонтированный насос после его заполнения водой. При подключении оборудования к сети рекомендуется использовать автоматический предохранитель со специальным флагом.

Предохранитель имеет дополнительную функцию в качестве переключателя. Чтобы установить дополнительный насос в системе, следует обратить внимание, что он включается только после сигнала реле. Для синхронизации в работе обоих насосов нужно подключить второй прибор к реле или использовать альтернативное параллельное соединение.

Установка фильтра

Чтобы насос работал надёжнее и длительнее, проходящая через него охлаждающая жидкость должна быть абсолютно чистой. В противном случае подшипники и рабочее колесо могут просто разрушаться от попадания сторонних предметов в них. Фильтр грязи, который установлен перед ним в процессе охлаждения, захватывает все загрязняющие вещества, песок и другие мелкие абразивные частицы, что появляются в системе. Фильтры всегда можно поменять.

В качестве фильтра грязи можно применять обычный грубый фильтр, используемый в системе водоснабжения. Это небольшой кусок трубы с внешней ловушкой грязи.

В прямом разрезе есть металлическая конструкция, которая отсекает мусор, что может повреждать оборудование. Весь мусор должен оседать в трубе, которую можно периодически очищать, отвинчивая пробку на её конце. Нельзя допускать засорения.