Как выбрать циркуляционный насос: виды, расчет параметров

Цели применения циркуляционного насоса


Циркуляционный насос обеспечивает равномерное распределение теплоносителя в системе

Циркулярный вид насосов относится к приборам, функционирующим в системе отопления замкнутого типа. Он необходим для перемещения теплоносителя по трубам и поддержки выбранной температуры. Приспособление предназначено для таких целей:

  • достижение проектной мощности систем с принудительным типом циркуляции
  • повышение энергоэффективности оборудования;
  • ускорение естественного процесса циркулирования;
  • выполнение функций насосных устройств теплового генератора;
  • регулировка параметров отдельной батареи в двухтрубных системах;
  • преодоление инерционности автономных коммуникаций с естественным типом циркуляции;
  • направление теплоносителя по замкнутому контуру.

Помпа не компенсирует утраты теплоносителя и не обеспечивает наполнение магистрали.

Особенности конструкции


Конструкция отопительного циркуляционного насоса

Насос, применяемый для котла коммуникаций отопления, внешне выглядит как дренажное устройство. Конструкция оборудования представлена корпусом из нержавейки, алюминия, чугуна и электрических элементов в виде статора с обмоткой и встроенным ротором. Деталь изготавливается из стали.

На подвижной части двигателя (валу) находится неподвижная крыльчатка. Колесо состоит из двух параллельных дисков, соединенных радиальными лопастями. На одном из дисков находится отверстие, куда протекает жидкий теплоноситель, на другом – полость, закрепляющая крыльчатку на валу мотора.

Электрический двигатель производится с платой управления и клеммами для подсоединения кабеля. Модели без электроники оснащаются конденсатором и переключателем скоростей на коробке с клеммами.

Принцип действия циркуляционного насоса


Циркуляционный насос в системе теплого пола

При использовании циркуляционной помпы повышается производительность систем ГВС и автономной отопительной магистрали. Рассмотреть работу агрегата можно на примере коллекторной группы теплого пола:

  1. Поступление теплоносителя в патрубок на входе.
  2. Подача электричества и передача момента вращения от ротора на турбинное колесо.
  3. Вращение, создание вакуума в трубе и нагнетание теплоносителя лопастным колесом.
  4. Перемещение воды при помощи наклонных лопаток в момент кручения.
  5. Движение воды на край диска – задействуется центробежный тип силы.
  6. Забор воды с одной стороны и выталкивание в коммуникации отопления в постоянном режиме.
  7. Возрастание давления, преодоление сопротивления в разных зонах контура.

Теплоноситель будет циркулировать, пока насос не остановится.

Устройство и принцип работы циркуляционного насоса

Устройство циркуляционного насоса — реализация стандартной схемы центробежной машины. В основные конструкционные узлы входят:

  • корпус насоса;
  • ротор, передающий вращение от вала двигателя блоку турбины;
  • крыльчатка турбины с наклонными лопатками, которую еще называют рабочим колесом;
  • средства уплотнения, изоляции от воды или теплоносителя;
  • основная электрическая схема, переключающая режимы работы и осуществляющая контроль параметров двигателя.

Конструкция насоса

Насосы для циркуляции могут иметь различную форму корпуса и расположение отводных и входных патрубков. Это сделано, чтобы устройство просто монтировалось, обслуживалось в условиях эксплуатации, для которого оно разработано. В частности, подбор насоса можно сделать по типу подключения: с фланцем, резьбовым соединением, гайкой.

Циркулирующий насос имеет небольшие габариты. Его часто встраивают непосредственно во внутреннюю полость корпуса бытовых газовых котлов отопления. В сборе с насосом могут устанавливаться устройства безопасности. Малые размеры нагнетателя легко понять, если учесть назначение циркуляционных насосов. От них не требуется рекордная мощность подачи жидкости. Фактически, они двигают воду буквально в горизонтальном направлении.

Задача циркуляционных насосов — преодолевать гидравлическое сопротивление трубопроводов. Если рассматривается коллекторная группа теплого пола, нагнетатель занят созданием потока очень малого объема как такового, так как никаких значимых гравитационных сил в отопительной схеме этого типа не существует.

Принцип работы циркуляционного насоса можно проиллюстрировать несколькими пунктами.

  1. Теплоноситель поступает во входной патрубок.
  2. При включении двигателя момент вращения передается через ротор на колесо турбины.
  3. Вращаясь, колесо наклонными лопатками перемещает воду, которая движется к краю диска под действием механики (распределение сил по наклонной плоскости), а также благодаря центробежной силе.
  4. По мере приближения к краю диска, скорость потока воды растет, как и ее давление.
  5. Жидкость выбрасывается в выходной патрубок.

По мере движения воды или теплоносителя к краю турбинного колеса во входном патрубке возникает разрежение, он захватывает новую порцию рабочего тела для транспортировки.

Важно! Циркуляционный насос газового или твердотопливного котла способен эффективно обслуживать определенную длину трубопроводов, прокачивая заявленный в характеристиках объем теплоносителя. Если требуется большая производительность и напор — не обязательно покупать отдельный, внешний нагнетатель. В систему можно установить дополнительный насос, который создаст необходимый поток или поможет поднять воду на второй этаж. Так же поступают, когда строиться распределенная, зонированная система теплого пола.

Как обычная домашняя, так и система отопления с двумя насосами может использовать различные типы нагнетателей. Главное отличие предлагаемых на рынке моделей в инженерном решении зоны ротор-турбина.

Насосы с мокрым ротором

Насосы для циркуляции с мокрым ротором — самый распространенный тип нагнетателей для системы отопления частного дома или квартиры. Устройства так названы из-за того, что работа узлов происходит непосредственно в теплоносителе.

  1. Ротор помещается в специальный стакан с уплотнительной или вихревой защитой от протечек.
  2. Во время работы детали ротора, включая подшипники скольжения, находятся в воде или теплоносителе.
  3. Происходит непрерывная смазка и охлаждение частей конструкции.
Мнение эксперта
Евгений Петренко
Бурильщик
Благодаря таким особенностям работы мокрые системы отличаются стабильностью, отсутствием необходимости в обслуживании, низким шумом.

Чтобы в область ротора не попал воздух, насос оснащается выпускными отводами. Верхний предназначен для работы автоматизированной системы, а через находящийся в передней части корпуса спускают газ во время пусконаладочных операций или регулировки.

Насос с мокрым ротором

Важно! Работа насоса с мокрым ротором при условии попадания воздуха в трубопроводы вызывает резко растущий износ движущихся частей, перегрев, заклинивание или непоправимую поломку оборудования. Не рекомендуется присутствие в теплоносителе абразивных частиц. Поэтому водяной насос с мокрым ротором следует устанавливать только в закрытой системе отопления.

Насосы с сухим ротором

Насос с сухим ротором исполняется с тщательным изолированием блока турбины от протечек. Система имеет ряд достоинств и недостатков.

  1. Преимущество сухих систем в лучшем охлаждении — большинство узлов не соприкасается в системе отопления с горячим теплоносителем.
  2. Сухие насосы более шумные.
  3. Общий уровень надежности насосов с сухим ротором ниже из-за большего количества уплотнителей, отсутствия постоянной смазки.

Однако главное достоинство нагнетателей сухого типа заключается в том, что они не боятся завоздушивания. Им также меньше мешает абразивная взвесь в воде — от нее страдает только турбина, у которой ресурс выработки на отказ гораздо выше, чем у блока ротора с его подшипниками скольжения. Поэтому такие нагнетатели стоит выбрать, если строится открытая система отопления с циркуляционным насосом.

Насос с сухим ротором

Совет! Опасность открытой системы отопления для циркулярного насоса состоит в вероятности завоздушивания, гидравлических бросков и образования в теплоносителе абразивной взвеси. Из-за контакта с воздухом вода постоянно насыщается кислородом, процессы окисления ускоряются, особенно, если используются стальные трубы или радиаторы отопления. В теплоносителе увеличивается количество ржавчины. В таких условиях рекомендуется применение насоса с сухим ротором.

Насосы с регулировкой скорости

Скорость насоса в системе отопления играет большую роль. При помощи ее изменения можно добиться:

  • оптимального режима работы нагревательного оборудования;
  • стабилизации температуры всех радиаторов, вне зависимости от дальности их расположения от котла;
  • уменьшения температуры теплоносителя при неизменной эффективности отопления, так как при большей скорости циркуляции вода каждый проход теряет меньше энергии.
Мнение эксперта
Евгений Петренко
Бурильщик
Сегодня на рынке представлены различные технические решения насосов. Домашнее отопление может использовать односкоростную модель, производительность которой нужно выбрать в соответствии с характеристиками котла и общего объема теплоносителя. Предлагаются двух, трех, четырехскоростные модели. Их работа основана на изменении схемы коммутации полюсных пар двигателя.

Насос с регулировкой

Более технологичное, но и ощутимо дорогое решение — частотное управление. Насос такого типа обеспечивает не ступенчатое переключение, а плавное регулирование скорости. Это позволяет очень тонко настроить работу отопительного контура.

Классификация насосов


Модель с мокрым ротором служит дольше, так как детали смазываются теплоносителем

Домашний вид коммуникаций или отопление многоэтажного дома допускает устанавливать агрегаты с различными решениями узла «турбина-ротор».

Модели с мокрым ротором

Крыльчатка и ротор контактируют с рабочим теплоносителем постоянно. Вода смазывает элементы прибора и одновременно охлаждает его. Зона ротора и статора разделена сосудом герметизации. Скорость устанавливается ступенчатым регулятором, что удобно для контроля энергозатрат.

Благодаря модульной конструкции упрощается ремонт и подбор деталей для повышения напора. Двигатель при постоянном воздействии воды не требует охлаждения. Модификации с мокрым ротором имеют несколько преимуществ:

  • минимальный уровень шума;
  • компактность и небольшой вес;
  • сокращение энергопотребления;
  • простота настройки и обслуживания;
  • длительный эксплуатационный период.

Минус нагнетателей – износ гидравлических механизмов при наличии мелких абразивных частиц в воде.

Устройства с сухим ротором для котлов отопления


Насос с сухим ротором

Помпы обеспечивают перекачку больших объемов теплоносителя при отсутствии контакта ротора и воды. Корпус из чугуна или стали покрыт противокоррозийными составами. Между мотором и насосным узлом находится уплотнитель в виде статического и динамического колец. Отличие помп с сухим ротором – КПД 85 %.

Для пользования в условиях многоквартирного дома подойдут следующие модели:

  • Моноблоки. Двигатель с насосом находятся в одном узле, что упрощает обслуживание и эксплуатацию.
  • Консольные. У осей мотора и насосного узла – общая линия. Трубка всасывания находится на улитке, нагнетания – напротив нее, на корпусе.
  • In-line. Установка производится на трубопроводной магистрали. Патрубки всасывания и напора расположены по одной линии. Механизм компенсации уплотнителя автоматический.
  • Сдвоенные. Работают совместно или по отдельности. Один агрегат включается при поломке второго – котел функционирует в непрерывном режиме.

Нагнетатели с сухим типом ротора характеризуются эффективностью, ремонтопригодностью. Они нетребовательны к составу теплоносителя.

Сухие модели издают много шума, поэтому их требуется ставить в отдельной котельной.

Необходимость циркуляционного насоса

Как было сказано выше, существует два типа системы отопления: конвекционный, то есть с естественной циркуляцией теплоносителя, обычно такой вид используется в домах с площадью, не превышающей сто квадратных метров, и нагнетательный, где устанавливается циркуляционный насос. Конвекционный способ отопления при большой площади дома не сможет обеспечить равномерное распределение теплоносителя по всем веткам системы, поэтому есть вероятность, что некоторые радиаторы не будут работать эффективно. Просто теплоноситель до них будет доходить плохо или уже с большими тепловыми потерями, а попросту охлажденным.

Насос создает внутри системы необходимое давление, которое помогает распределить теплоноситель равномерно по всему контуру и прогонять его с определенной скоростью, которая не мешает отдачи тепла через радиаторы. Поэтому, подходя к выбору циркуляционного насоса, необходимо точно знать параметры всей системы, особенно ее гидравлические составляющие.

Как выбрать насос для циркуляции?

Для того чтобы правильно сделать выбор, необходимо в первую очередь определить все параметры отопительной системы, и какое количество тепла будет необходимо, чтобы создать комфортные условия проживания в частном доме. Такой сложный расчет под силу только специалисту, который примет во внимание большое количество параметром и показателей:

  • Климатические условия региона, где возведен частный дом;
  • Из чего построен дом, то есть использованные материалы. Здесь в расчет берутся и стены, и пол, и перекрытия, и кровля.
  • Утепление дома – произведено или нет.
  • Какие окна установлены и их количество.
  • Вентиляция дома.
  • И так далее.

Как пользоваться насосом для отопления

В результате сбора информации и расчетов можно вычислить точный объем необходимой подачи тепла, которая измеряется кубометрами, пройденными в системе за один час (куб м/час). По этому объему и будет подбираться циркуляционный насос. Если производится реконструкция отопления, то агрегат подбирается под уже готовую систему.

Несколько слов по поводу бесшумной работы. Обычно шум в трубах возникает по двум причинам: неправильно подобран насос в системе отопления или внутри ее образовались воздушные пробки. В первом случае придется пересчитать параметры насоса, а вот во втором просто правильно подойти к заполнению системы водой. Что для этого необходимо сделать?

  1. Система заполняется полностью.
  2. Удаляется воздух через воздушные клапаны.
  3. Включается котел.
  4. Включается циркуляционный насос, который должен поработать минут так десять-пятнадцать.
  5. Выключаете насос и удаляете воздух через клапаны.
  6. Проверьте давление внутри системы отопления и по необходимости добавьте в нее воды.
  7. Включайте насос и регулируйте его.

Теперь возвращаемся к вопросу по поводу простоя и запуска агрегата. Длительный простой никоим образом не влияет на качество эксплуатации. Здесь важно понять один момент, что иногда внутри насоса собираются иловые отложения, которые необходимо чистить. Как это сделать? Все просто. Циркуляционный насос имеет три скорости вращения ротора, поэтому для его очистки необходимо включать агрегат на самый максимальный режим эксплуатации. В таком режиме все отложения быстро выйдут из него. Если насос регулируемый, то он снабжен системой деблокировки, которая помогает самоочищению модели.

Используемые материалы в производстве циркуляционных насосов

Это очень важный аспект, который влияет не только на качество работы, но и на стоимость агрегата. Понятно и без слов, что контакт деталей и узлов насоса с водой приносит массу неприятностей. Поэтому для производства данного вида используются высокопрочные материалы, которые могут противостоять воде с достаточно высокой температурой.

К примеру, сегодня выпускаются аналоги, где вал, то есть ротор, и подшипники изготавливаются из керамики. Такие детали обладают высокой прочностью и большим сроком эксплуатации. К тому же керамика не боится воды. Плюс ко всему такие детали работают бесшумно.

Средний гарантированный срок эксплуатации циркуляционных насосов составляет не менее десяти лет. Конечно, требования производителей здесь должны выполняться строго, в противном случае никаких гарантий. Что требуют производители? Правильный подбор, правильный монтаж, подготовленный теплоноситель, не допущение некоторых отрицательных показателей в системе отопления, например, воздух внутри.

Нюансы и дополнительные вопросы

Как пользоваться насосом для отопления

Выше говорилось, что бытовые циркуляционные насосы отопления имеют небольшие габаритные размеры. Это правда. Производители добились, что с такими размерами насосы могут эффективно перегонять теплоноситель по достаточно разветвленной и длиной трубной системе, где установлены в больших количествах радиаторы, котел, бойлер и другие сантехнические приборы. Многим может показаться, что такой насос должен потреблять большое количество электроэнергии. Вот тут-то многие и ошибаются.

Основная масса агрегатов потребляет электричества не больше, чем одна лампочка накаливания. А среди них есть и совсем экономичные модели, потребляемая мощность которых составляет шесть-восемь ватт. Вот это энергоемкость. Кстати, совсем недавно производители циркуляционных насосов пришли к единой классификации, где установлен единый подход к обозначению изделий в соответствии с потребляемой мощностью. Это по типу бытовой техники. Кстати, шестиваттная мощность подходит к категории «А».

Использование системы «теплый пол» стало причиной выпуска специальных циркуляционных насосов для этого вида отопления. Они мощнее. Это связано с тем, что в системе «теплый пол» большое количество отводов, в которых теряется напор или давление теплоносителя. К тому же здесь создается малый температурный перепад. Необходимо учесть и тот факт, что в каждом помещении, где установлены теплые полы, необходимо устанавливать отдельный агрегат. Как видите, это достаточно затратное мероприятие. Плюс ко всему в таких системах обязательно устанавливаются регулируемые аналоги.

Иногда встречаются совсем курьезные вопросы. Вот один из них: можно ли устанавливать в систему отопления частного дома обычный насос для подачи воды? Нельзя. Даже и не думайте об этом, хотя некоторые модели очень схожи по своему внешнему виду. Насосы для подачи можно использовать в системе подпитки сантехнических приборов или котла.

Мнение эксперта
Евгений Петренко
Бурильщик
И последнее. Системы отопления с насосной циркуляцией на сегодняшний день являются самыми эффективными. Здесь имеется в виду не только качество теплоотдачи, но и высокий КПД работы всей системы. А это значит, экономия. К чему мы все и стремимся.

Различия приборов с «сухими» и «мокрыми» роторами

В зависимости от того, контактирует ли ротор с жидкостью, различают два типа насосов – «сухие» и «мокрые». Каждый из видов имеет собственные конструкционные особенности и сферу применения.

Особенности работы моделей с «сухими» роторами

«Сухие» роторы не соприкасаются с жидкостями, они закрыты уплотнительными кольцами из нержавейки, керамики или угольного агломерата. Эти элементы тщательно подогнаны, при их вращении появляется водная пленка, которая и защищает детали электродвигателя. Кольца постепенно изнашиваются по мере эксплуатации устройства. Чтобы обеспечить герметизацию, используют прижимную пружину. Она зажимает детали, таким образом постоянно подгоняя друг к другу.

Во время работы насос создает воздушные завихрения, которые поднимают в воздух мелкие частицы пыли. Если они попадут внутрь, то могут нарушить герметичность уплотнительных колец и испортить механизм. Тонкая водяная пленка нужна, чтобы предотвратить попадание пыли между деталями прибора. Недостаток «сухого» ротора – заметный шум при работе. Такие модели лучше ставить в отдельных помещениях.

насос
Схема конструкции «сухого» насоса немецкого бренда Wilo

«Мокрый» циркуляционный насос: достоинства и недостатки

«Мокрый» ротор находится в жидкости, а его статор защищен от контакта с влагой специальной гильзой из нержавеющей стали. Недостаток моделей этого типа – более низкий КПД по сравнению с «сухими» конструкциями. Достоинства – относительно «тихая» работа, простота в обслуживании и ремонте.

Современные модели комплектуются надежной автоматикой, благодаря которой можно легко управлять их производительностью, выбирать режимы работы и за счет этого контролировать расход электроэнергии. Циркуляционные насосы с «мокрыми» роторами подходят для установки в системах, где количество жидкости постоянно или изменяется незначительно.

Конструкционные особенности модели с «мокрым» ротором

Консольные, вертикальные и блочные «сухие» модели

В зависимости от особенностей конструкции различают три вида «сухих» насосов:

  • вертикальные;
  • консольные (горизонтальные);
  • блочные.

Всасывающие патрубки консольных моделей располагаются на внешней стороне улитки, входные – с противоположной. Двигатель закреплен горизонтально. Вертикальные модели названы так, поскольку их двигатели закреплены вертикально. Патрубки в них расположены на одной оси. Особенность блочных насосов заключается в том, что жидкость поступает по направлению оси, а выходит в радиальном направлении.

насос Grundfos
Консольный насос Grundfos

Для чего циркуляционные насосы устанавливают в отопительных системах

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

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

 схема подключения
Упрощенная схема подключения циркуляционного насоса к системе отопления

Чем хороши насосные системы отопления

30 лет назад в частных домах было распространено так называемое паровое отопление, где теплоноситель циркулировал по трубам и батареям самотеком, а источником тепла служил газовый котел или дровяная печь. Насосы для перекачки воды применялись в сетях централизованного теплоснабжения. Когда появились компактные циркуляционные насосы для отопления, то они перекочевали в частное домостроительство, поскольку давали следующие преимущества:

  1. Выросла скорость движения теплоносителя. Тепло, вырабатываемое котлом, стало быстрее доставляться к радиаторам и передаваться в помещения.
  2. Соответственно, процесс обогрева дома существенно ускорился.
  3. Чем выше скорость протока, тем больше пропускная способность трубы. Значит, то же количество теплоты можно доставить в комнаты по магистралям меньшего диаметра. Проще говоря, трубопроводы стали вдвое меньше благодаря принудительной циркуляции воды от насоса, что дешевле и практичнее.
  4. Магистрали теперь можно прокладывать с минимальным уклоном и делать сколь угодно сложные и протяженные схемы водяного отопления. Главное, — правильный подбор насосного агрегата по мощности и создаваемому давлению.
  5. Бытовой циркуляционный насос для отопления сделал возможным организацию теплых полов и более эффективных закрытых систем, работающих под давлением.
  6. Удалось убрать с глаз вездесущие трубы, проходящие по комнатам и не всегда гармонирующие с интерьером. Все чаще отопительные коммуникации прокладываются в стенах, под напольным покрытием и за подвесными (натяжными) потолками.

Бытовые аппараты разных типов и брендов

Примечание. Минимальный уклон 2—3 мм на 1 м трубопровода нужен для опорожнения сети в случае ремонта или обслуживания. Раньше его делали не менее 5 мм / 1 м. п.

У насосных систем есть и недостатки, куда без них. Это зависимость от электричества и его расход перекачивающим агрегатом в течение отопительного сезона. Поэтому при частых отключениях электроэнергии циркуляционный насос нужно устанавливать вместе с блоком бесперебойного питания либо подключать к электрогенератору. Второй недостаток не критичен, если правильно подобрать мощность аппарата, тогда и потребление электричества выйдет приемлемым.

Ведущие производители отопительного оборудования, такие как Grundfos (Грундфос) или Wilo (Вило) разработали новые модели агрегатов, способные экономить электроэнергию. Например, если купить и поставить циркуляционный насос Alpfa2 от бренда Grundfos, то он будет автоматически менять производительность в зависимости от потребностей системы отопления. Правда, цена его стартует от 120 у. е.

Насосы для отопления фирмы Грундфос
Циркуляционные агрегаты нового поколения от Grundfos – модели Alpfa2 и Alpfa2L

Куда ставить насос — на подачу или в обратку

Невзирая на обилие информации в интернете, пользователю довольно сложно понять, как правильно установить насос на отопление, чтобы обеспечить принудительную циркуляцию воды в системе собственного дома. Причина – противоречивость этой информации, вызывающая постоянные споры на тематических форумах. Большая часть так называемых спецов утверждает, что агрегат ставится только на обратный трубопровод, приводя такие умозаключения:

  • температура теплоносителя на подаче гораздо выше, чем в обратке, поэтому насос прослужит недолго;
  • плотность горячей воды в подающей магистрали меньше, поэтому ее труднее перекачивать;
  • статическое давление в обратном трубопроводе выше, что облегчает работу насоса.

Интересный факт. Иногда человек случайно попадает в котельную, обеспечивающую центральное отопление квартир, и видит тамошние агрегаты, врезанные в обратку. После этого он считает подобное решение единственно верным, хотя не знает, что в других котельных центробежные насосы могут стоять и на подающей трубе.

Отвечаем на приведенные утверждения по пунктам:

  1. Бытовые циркуляционные насосы рассчитаны на максимальную температуру теплоносителя 110 °С. В домашней отопительной сети она редко поднимается выше 70 градусов, да и котел не нагреет воду больше, чем 90 °С.
  2. Плотность воды при 50 градусах составляет 988 кг/м³, а при 70 °С – 977.8 кг/м³. Для агрегата, развивающего давление 4—6 м водного столба и способного перекачивать около тонны теплоносителя за 1 час, разница в плотности перемещаемой среды 10 кг/м³ (объем десятилитровой канистры) просто ничтожна.
  3. На практике столь же несущественна разность статических давлений теплоносителя в подающей и обратной магистрали.

Отсюда простой вывод: циркуляционные насосы для отопления допускается врезать как в обратный, так и в подающий трубопровод системы отопления частного дома. Данный фактор никак не повлияет на работоспособность агрегата или эффективность обогрева здания.

Схема котельной в частном доме с буферной емкостью
Котельная, сделанная нашим экспертом Владимиром Сухоруковым. Есть удобный доступ ко всему оборудованию, в том числе – насосам.

Исключение – дешевые твердотопливные котлы прямого горения, не оборудованные автоматикой. При перегреве теплоноситель в них закипает, поскольку горящие дрова нельзя потушить в один момент. Если циркуляционный насос установлен на подаче, то образующийся пар вперемешку с водой поступает внутрь корпуса с крыльчаткой. Дальнейший процесс выглядит так:

  1. Рабочее колесо перекачивающего устройства не предназначено для перемещения газов. Поэтому производительность аппарата резко снижается, а скорость течения теплоносителя падает.
  2. В котловой бак поступает меньше охлаждающей его воды, отчего перегрев возрастает, а пара образуется еще больше.
  3. Увеличение количества пара и его попадание в крыльчатку приводит к полной остановке движения теплоносителя в системе. Возникает аварийная ситуация и в результате роста давления срабатывает предохранительный клапан, выбрасывающий пар прямо в помещение котельной.
  4. Если меры по тушению дров не предпринимаются, то клапан не справляется со сбросом давления и происходит взрыв с разрушением оболочки котла.

Для справки. В дешевых теплогенераторах, выполненных из тонкого металла, порог срабатывания предохранительного клапана составляет 2 Бар. В более качественных ТТ-котлах этот порог предусматривается на уровне 3 Бар.

Практика показывает, что от начала процесса перегрева до срабатывания клапана проходит не более 5 минут. Если установить циркуляционный насос на обратной трубе, то пар в него не попадет и промежуток времени до аварии возрастет до 20 мин. То есть, монтаж агрегата на обратку не предотвратит взрыв, но отсрочит его, что даст больше времени на устранение проблемы. Отсюда рекомендация: насосы для котлов, работающих на дровах и угле, лучше ставить на обратном трубопроводе.

Схемы установки в системах различных типов

Для начала уточним место, где ставить проточный насос, обеспечивающий циркуляцию воды через котел и принудительно направляющий ее к радиаторам системы отопления. По словам нашего эксперта Владимира Сухорукова, чей опыт заслуживает доверия, место монтажа нужно выбирать таким образом, чтобы агрегат было удобно обслуживать. На подаче он должен стоять после группы безопасности и отсекающей арматуры, как показано на схеме установки:

Схема монтажа насоса на подающей трубе отопления
Чтобы агрегат можно было снимать и обслуживать, по бокам нужно ставить отсекающие краны

На обратке насос необходимо ставить непосредственно перед теплогенератором, причем в тандеме с фильтром — грязевиком, чтобы не пришлось покупать и монтировать лишние краны. Схема обвязки перекачивающего агрегата выглядит так:

Расположение насосного агрегата на обратном трубопроводе
При монтаже на обратке грязевик лучше поставить перед насосным агрегатом

Рекомендация. Устанавливать таким способом циркуляционный насос можно как в закрытую, так и в открытую систему отопления, разницы большой нет. Утверждение касается и коллекторной системы, где теплоноситель движется к радиаторам по отдельным подводкам, присоединенным к распределительной гребенке.

Отдельный вопрос — открытая система отопления с циркуляционным насосом, способная работать в 2 режимах – принудительном и самотечном. Последний полезен для жилищ, где часто происходят отключения электроэнергии, а купить блок бесперебойного питания либо генератор хозяевам не позволяют доходы. Тогда аппарат с отсекающей арматурой нужно ставить на байпасе, а в прямую линию врезать кран, как это изображено на схеме:

Насосная группа на байпасе
Эта схема может работать в принудительном и самотечном режиме

Мнение эксперта
Евгений Петренко
Бурильщик
Важный момент. В продаже встречаются готовые байпасные узлы с насосом, где вместо крана на протоке стоит обратный клапан. Подобное решение нельзя назвать правильным, поскольку обратный клапан пружинного типа создает сопротивление порядка 0.08—0.1 Бар, что слишком много для самотечной системы отопления. Вместо него можно применить лепестковый клапан, но его надо ставить только в горизонтальном положении.

Напоследок разъясним, как установить и выполнить подключение циркуляционного насоса к котлу, сжигающему твердое топливо. Как было сказано выше, агрегат лучше поставить на магистрали, идущей из системы отопления к теплогенератору, что и показано на схеме:

Подробная схема подключения ТТ-котла с 3-ходовым клапаном

Как видите, в обвязке применено подключение насоса в котловой контур циркуляции с байпасом и трехходовым смесительным клапаном. О важной роли этих элементов обвязки подробно рассказано в руководстве о подключении твердотопливных котлов.

Правила монтажа

Конструкция бытового циркуляционного насоса от любого производителя предусматривает его крепление на трубопроводы или запорную арматуру посредством накидных гаек (американок), Это позволяет быстро его демонтировать при необходимости, например, для замены либо ремонта. При монтаже насосного агрегата соблюдайте такие рекомендации:

  1. Ставьте аппарат на любые участки трубопроводов – горизонтальные, вертикальные или наклонные, но с одним условием: ось ротора должна быть в горизонтальном положении. То есть, монтаж «головой» вниз или вверх недопустим.
  2. Обратите внимание, чтобы пластиковая коробка с электрическими контактами находилась сверху корпуса, иначе ее зальет водой при аварии. Да и обслуживать изделие будет непросто. Добиться этого несложно: открутите винты крепления кожуха и поверните его на нужный угол.
  3. Не забудьте о направлении потока, указанного стрелкой на корпусе.
  4. Чтобы изделие можно было снять без опорожнения системы, до и после него поставьте отсекающие краны, как изображено на схемах в предыдущем разделе.

Правильное положение циркуляционного насоса
Наглядное пособие, в каком положении должен стоять насосный агрегат

Совет. Так сложилось, что нагрузка от веса циркуляционного агрегата ляжет на 1 или 2 шаровых крана (в зависимости от ориентации участка в пространстве). Отсюда рекомендация: не экономьте и купите качественную запорную арматуру, чей корпус с течением времени не треснет от механической нагрузки.

Расчеты для принудительных систем отопления

Правильно организованная система с принудительной циркуляцией требует сложных инженерных расчетов. Но некоторые формулы позволяют оценить состояние системы и составить более точное представление о необходимых переделках, особенно если речь идет о небольшом доме или квартире. Мощность отопительного оборудования обычно подбирают исходя из размеров помещений, которые предполагается отапливать.

Обычно производители рекомендуют: чтобы расход теплоносителя, учтенный в литрах в минуту, соответствовал количеству киловатт мощности котла. Это означает, что для котла на 40 Вт наиболее подходящим будет расход теплоносителя в размере 40 л/мин.

Подобным же образом рассчитывают расход воды для отдельной комнаты или группы помещений. В этом случае ориентируются на совокупную мощность установленных на участке радиаторов.

Диаметр отопительных труб
Скорость перемещения теплоносителя по контуру отопительной системы во многом зависит от того, насколько правильно подобран диаметр труб

Диаметр отопительных труб определяется в соответствии с установленным расходом теплоносителя:

  • при расходе в 5,7 л/мин необходимы полудюймовые трубы;
  • при расходе в 15 л/мин необходимы трубы на три четверти дюйма;
  • при расходе в 30 л/мин необходимы дюймовые трубы;
  • при расходе в 53 л/мин необходимы трубы на дюйм с четвертью;
  • при расходе в 83 л/мин необходимы полуторадюймовые трубы;
  • при расходе в 170 л/мин необходимы двухдюймовые трубы;
  • при расходе в 320 л/мин необходимы трубы на два с половиной дюйма и т.п.

Чтобы определить параметры подходящего циркуляционного насоса, необходимо измерить протяженность всего отопительного контура, к которому его будут подключать. Для десяти метров системы нужен напор насоса в размере 0,6 м. Путем несложных вычислений получаем, что для системы длиной 60 метров понадобится насос на 3,6 м.

Однако эти параметры верны только для системы, в которой правильно подобран диаметр труб, как было указано выше. Если использованы слишком узкие коммуникации, понадобится взять более мощный насос, чтобы преодолеть избыточное гидравлическое давление, возникающее в системе из-за неправильного выбора труб.

Кран Маевского
Автоматический воздухоотводчик или механическое устройство для отвода излишков воздуха кран Маевского нужны для отвода воздуха из закрытой системы. Эти устройства необходимы в отопительных контурах, они позволяют предотвратить проблему завоздушенности. Такие устройства ставят на радиаторах, на подающих стояках, а также в проблемных местах сложных схем отопления

Это правило действует и в обратном направлении: если трубы шире, чем необходимо по нормативу, следует понизить расчетную мощность циркуляционного насоса.

Важным компонентом принудительных отопительных систем является группа безопасности:

Специалисты рекомендуют приобретать не один, а сразу два таких устройства. Один – основной, а второй – про запас. Его можно установить на байпасе или хранить в кладовке.

Циркуляционный насос обычно устойчив к поломкам, но чувствителен к качеству воды в отопительном контуре. Чтобы продлить работу отопительного оборудования, имеет смысл предусмотреть фильтрацию теплоносителя и своевременные мероприятия по промывке системы.

Вам помогла данная статья?
Конечно!Нет
Источники

  • https://StrojDvor.ru/otoplenie/kriterii-vybora-cirkulyacionnyx-nasosov-dlya-otopleniya-chastnogo-doma/
  • https://tehnika.expert/dlya-sada/nasos/cirkulyacionnyj-dlya-otopleniya.html
  • http://teplosten24.ru/kak-polzovatsya-nasosom-dlya-otopleniya.html
  • http://aqua-guru.ru/nasos/cirkulyacionyj-nasos.html
  • https://otivent.com/ustanovka-cirkuljacionnogo-nasosa
  • https://sovet-ingenera.com/otoplenie/razvodka-o/sistemy-otopleniya-s-nasosnoj-cirkulyaciej.html

[свернуть]