Правильный подбор циркуляционного насоса для отопления – виды, различия, характеристики

Расчет циркуляционного насоса для системы отопления

Следующий этап расчета циркуляционного насоса более сложный и состоит в том, чтобы определить его рабочее давление.

1. Его должно хватать на преодоление:
2. сопротивления трению воды о стенки трубопроводов;
3. местных сопротивлений, изменяющих структуру потока (повороты, тройники, арматура, оборудование и так далее).

В математическом выражении формула для расчета мощности насоса, то бишь, необходимого давления, выглядит следующим образом:

P = Rl + Z, где:РRlZ

Берем значение 1000i из того же столбца (у нас – 139.9) и высчитываем сопротивление всей трубы на трение. Если взять ее протяженность 20 м в приведенном примере, то сопротивление будет:

139.9 / 1000 х 20 = 2.8 м водного столба или 0.28 Бар. Поскольку система отопления состоит из труб разных диаметров, то надо просчитать таким же образом сопротивление каждого из них. После этого все результаты суммируются и получаем общие потери давления на трение (значение Rl в формуле).

Чтобы произвести окончательный подбор насоса по параметрам, осталось узнать величину потерь давления в местных сопротивлениях (значение Z в формуле).

Что касается котла, запорной арматуры и радиаторов, то их сопротивления указаны в техническом паспорте, их надо суммировать и приплюсовать к предыдущей цифре потерь на трение.

Падение давления на поворотах, тройниках и прочих местных сопротивлениях надо просто принять в размере 20% от общих потерь на трение и прибавить их к полученной ранее сумме. На этом расчет окончен.

Дополнительные функции (автоматика)

Как было сказано выше, для обеспечения автоматического включения и выключения циркуляционного аппарата нередко применяют электронные терморегуляторы. Автоматика позволяет более рационально и эффективно использовать насос в отопительной системе.

Основная задача терморегулятора – включение циркуляционного аппарата, если температура в системе повысится до установленного уровня, и выключение агрегата при снижении температуры теплоносителя. На автоматике есть возможность регулировать гистерезис, то есть разницу между температурой выключения и включения в пределах 2-10°С.

Монтаж автоматики происходит в навесном положении с учетом длины проводов. Циркуляционная помпа подсоединяется к контроллеру с помощью электрического кабеля. А датчик температуры закрепляется на трубе. Для фиксации датчика можно использовать зажимные хомуты.

Совет! Рекомендуется перед монтажом термодатчика нанести на него термопасту для улучшения теплоотдачи.

Разновидности циркуляционных насосов

Циркуляционные устройства, выпускаемые под брендом «Wilo», подразделяются на две категории. Одни из них могут обладать мокрым ротором, а другие, соответственно, сухим. Те устройства, что снабжены мокрым ротором, можно применять в отопительной системе на помещение площадью от 100 до 750 м², при этом циркулирующая в трубах жидкость может быть нагрета до 120°C.

В условиях холодного климата наличие системы отопления просто необходимо, чтобы человек комфортно себя чувствовал

Основные технические характеристики насосов Wilo:

1. Минимальная температура, которую может иметь являющаяся теплоносителем жидкость — минус 10°C.
2. Высота напора таких приборов может быть от 2 м до 12 м.
3. Значение частоты вращения варьирует от 950 об/мин до 4800 об/мин. У насосов есть три различные скорости работы.
4. Масса оборудования также бывает разной. Самые легкие устройства весят всего чуть более 2 кг, а вес самых тяжелых может достигать 8 кг.
5. Рабочие части мотора размещаются в теплоносителе, благодаря чему он смазывается, и работа его становится бесшумной.

Основные технические характеристики

К основным техническим характеристикам относятся производительность и уровень напора устройства:

Производительность в данном случае — это показатель объема теплоносителя, который агрегат прогоняет по трубопроводу за один час. В среднем, 1 кВт мощности способен прогнать порядка 1л жидкости. Формула его расчета проста и представляет собой соотношение тепловой мощности котла к перепаду температур на входном и обратном концах отопительного контура.

Если говорить об основных характеристиках циркуляционного насоса, то надо обращать внимание на производительность и уровень напора аппарата

Циркуляционный или повысительный насос?

Главное отличие таких насосов заключается в функции, которую они выполняют. Циркуляционный обеспечивает принудительную циркуляцию ресурса, а повысительный – увеличивает давление в трубопроводе на конкретных участках системы.

Касательно повысительного (нагнетательного) насоса, то принцип его работы заключается в точечном поднятии давления. Увеличение происходит на конкретном требуемом участке. Такие агрегаты относятся к узкопрофильному классу оборудования, поэтому на рынке не так много моделей. Но все же существуют лидеры, пользующиеся огромной популярностью:

• AC159-160A AQUARIO;
• PB WILO;
• GRUNDFOS UPA 15-90.

Наиболее широкой востребованностью пользуются насосные агрегаты, способные обеспечить рост давления с 0,2 до 1 атм, итог – 0,8 атм. Но нередко бывают ситуации, когда нужно повысить давление на более высокую отметку. Тогда используются целые нагнетательные станции, повышающие давлении на более чем 3 атм. В таком случае станции отличаются более сложной структурой и несколько другим принципом работы.

Технические описания циркуляционных насосов

Любой насос должен подбираться индивидуально. Технические параметры агрегата выбирают в соответствии с его назначением. Описание и возможности насосов фиксируются в техническом паспорте. Также вы можете узнать характеристики у продавца.

На выбор модели циркуляционного насоса влияют:

1. Максимальный напор. Это расстояние, на которое система может поднять жидкость. Напор играет большую роль при обогреве многоэтажных зданий. Нужно не только рассчитать максимальное расстояние, на которое жидкость в системе должна подняться, но и предусмотреть запас. Он необходим для противостояния гидравлической силе в трубах. Чаще всего для многоэтажных домов выбирают модели циркуляционных насосов с максимальным напором до 8 метров.
2. Скорость. Определяют, какое количество теплоносителя удастся перекачать за минуту или в час. Этот показатель очень важен для расчетов проектировщика.
3. Размеры патрубков. Они просчитываются с расчета подсоединения к трубопроводу. Самые популярные диаметры – 2,5 и 3,2 см.
4. Длина. От этого показателя зависит место, где вы сможете установить насос.

Лучшие циркуляционные насосы для систем отопления

Grundfos UPS 25-40 180

Страна производитель – Сербия. Модель входит в число наиболее популярных и востребованных. Способ установки – горизонтальный и вертикальный. Агрегат имеет защиту от перегрева. Категорически запрещена эксплуатация насоса для перекачки сильно загрязнённых жидкостей. Предел рабочих температур – от 2°С до 110°С. Настройка работы агрегата – механическая.

Характеристики:

• производительность – 2900 л/ч;
• потребляемая мощность – 45 Вт;

Достоинства:

• высокая производительность;
• доступная цена;
• надёжность;
• хороший напор.

Недостатки:

• дороже аналогичных устройств отечественного производства;
• модель часто подделывается.

«Вихрь» ЦН-25-4

Страна производитель – Россия. Модель предназначена для перекачивания горячей и холодной жидкости. Диапазон рабочих температур от -10°С до 110°С. Корпус изделия выполнен из чугуна. Оптимальный режим работы насоса выбирается с помощью специального переключателя.

Характеристики:

• производительность – 50 л/мин.;
• потребляемая мощность – 72 Вт;

Достоинства:

• низкий уровень шума;
• простота монтажа и эксплуатации;
• длительный срок эксплуатации;
• доступная стоимость;
• экономичность;
• компактность.

Главный недостаток

несоответствие заявленных производителем характеристики фактическим.

Oasis CN 25/4

Страна производитель – Китай. Модель с мокрым ротором предназначена для установки в системах отопления, рассчитанных на обогрев помещений до 100 кв.м. Способ установки – горизонтальный. Корпус выполнен из чугуна, ротор керамический. Модель может использоваться для подачи горячей воды и в системах «тёплый пол».

Характеристики:

• производительность – 170 л/мин.;
• потребляемая мощность – 245 Вт;

Достоинства:

• экономичность;
• компактность;
• малый вес;
• длительный срок службы;
• простота монтажа и обслуживания.

Недостатки:

не выявлены.

Grundfos UPS 25-60 180

Страна производитель – Дания. Модель с мокрым ротором. Предназначена для установки в горизонтальном и вертикальном положении. Есть требования по чистоте жидкости. Может использоваться для систем отопления и горячего водоснабжения. Изделие имеет бронзовый корпус. У насоса 3 скорости работы, с помощью которых регулируется давление в системе.

Характеристики:

• производительность – 4,35 м.куб./час.;
• потребляемая мощность – 60 Вт;

Достоинства:

• несколько скоростей работы ротора;
• компактность;
• надёжность;
• простота установки и эксплуатации.

Недостатки:

не выявлены.

Grundfos ALPHA2 25-60 180

Страна производитель – Дания. Малошумная модель насоса отличается высоким качеством конструкции. Предназначен для установки в системах отопления малоэтажных домов. Модель имеет два варианта настроек: ручной и автоматический. Способ установки устройства – вертикальный.

Характеристики:

• производительность – 3 м.куб./час.;
• потребляемая мощность – 45 Вт;

Достоинства:

• низкий уровень шума при работе;
• простота монтажа и эксплуатации;
• надёжность;
• длительный срок службы.

Главный недостаток:

высокая стоимость.

Valtec VRS 25/4 130

Страна производитель – Россия. Модель с мокрым ротором и трёхступенчатым переключателем скорости. Корпус изделия выполнен из чугуна. Способ установки – вертикальный и горизонтальный. Максимальный предел рабочей температуры 110°С. Охлаждение ротора осуществляется перекачиваемой жидкостью.

Характеристики:

• производительность – 3000 л./час.;
• потребляемая мощность – 72 Вт;

Достоинства:

• надёжность конструкции;
• доступная стоимость;
• простота монтажа и эксплуатации.

Главный недостаток:

короткий штатный сетевой шнур.

JEMIX WRF-50/12

Страна производитель – Россия. Модель с мокрым ротором. Насос имеет алюминиевый односкоростной двигатель. Изделие предназначено для установки в системах отопления небольших коттеджей. Способ соединения с трубопроводом – фланцевый. Монтаж насоса производится непосредственно в трубопровод.

Характеристики:

• производительность – 9600 л./час.;
• потребляемая мощность – 550 Вт;

Достоинства:

• большой напор;
• надёжность;
• высокий КПД.

Недостатки:

• необходимость приварки к трубопроводу ответных фланцев;
• высокая стоимость.

WWQ CN 25/60-180

Страна производитель – Россия. Модель трёхскоростная с мокрым керамическим ротором. Насос предназначен для установки в системе отопления домов малой этажности.

Характеристики:

• производительность – 58 л./мин.;
• потребляемая мощность – 90 Вт;

Достоинства:

• защита от перегрева;
• простота обслуживания и эксплуатации.

Главный недостаток:

короткий сетевой кабель.

Типы насосов циркуляции

Промышленность выпускает очень много разновидностей насосов для системы топления. Все их не перечислить, да и не нужно этого делать. Остановимся на двух основных типах — насосах с мокрым ротором и сухим.

Параметры системы отопления

Но сначала нужно разобраться в некоторых характеристиках, которые определяют выбор того или иного насоса:

1. Площадь помещений, которые необходимо отапливать.
2. Уровень температуры в здании — он может отличаться в зависимости от его назначения. Например, в жилом доме, в учреждениях медицинского, школьного и дошкольного профиля температура всегда должна быть выше, нежели в производственных помещениях.
3. Температура теплоносителя на входе и выходе отопительной системы.
4. Тип отопительного котла, его оснащенность различными функциональными устройствами и автоматическими системами контроля и блокировки.
5. Напор теплоносителя — его давление в трубах и радиаторах.
6. Этажность здания.
7. Тип теплоносителя.

Важно! Насос для циркуляции теплоносителя представляет собой обычный электродвигатель, который состоит из неподвижной части — статора и подвижной — ротора. На одной части вращающегося ротора установлена крыльчатка, в составе которой находятся лопасти. При их вращении создается разрежение воды, в результате чего возникает ее движение

При их вращении создается разрежение воды, в результате чего возникает ее движение.

Есть отопительные котлы старого образца, в которых нет насоса, и циркуляция теплоносителя происходит под действием силы тяжести. Она определяется небольшим уклоном труб и разностью в плотности холодной и горячей воды. Поскольку горячая вода легче холодной, она по законам физики поднимается вверх, переходя самотеком в трубы и радиаторы. Отдав тепло через поверхность данных приборов, остывшая вода возвращается в котел отопления для последующего нагрева. При этом на выходе котла температура жидкости всегда выше, чем на входе — разность температур также способствует движению воды.

При желании хозяина сделать систему отопления более эффективной, ему придется вваривать циркуляционный насос в трубопровод перед отопительным устройством. Это дорого, да и качество такого монтажа не дает 100% гарантии, что система будет работать успешно.

В современных устройствах отопления насосы уже входят в их состав, и в этом явное преимущество отопительных котлов с принудительной циркуляцией. Однако старых изделий эксплуатируется еще достаточное количество. Поэтому подбор циркуляционного насоса для системы отопления является насущной задачей многих владельцев частных домов.

Насос с мокрым ротором

Насос Grundfos

Название говорит само за себя — ротор двигателя с крыльчаткой расположены в воде или другом виде теплоносителя, который смазывает и охлаждает от перегрева конструкцию устройства. Ротор находится в отдельном корпусе, который изготовлен из металлов, не подверженных коррозии — нержавеющей стали, бронзы или латуни.

Преимущества данного изделия:

• Небольшой шум при работе.
• Не требуется частое обслуживание и ремонт.
• Низкая цена.

Недостаток — низкий уровень КПД. Поэтому подобные устройства предназначены для систем отопления в домах с небольшой площадью. Здесь не требуется значительная мощность насоса, и применяется небольшой объем теплоносителя.

Сухой насос циркуляции

В этом изделии ротор отделен от жидкости небольшими уплотнительными частями, а крыльчатка участвует непосредственно в движении теплоносителя.

Достоинства:

• возможность создания мощных насосов, способных продвигать большое количество воды
• высокий коэффициент полезного действия

Недостатки:

• частое обслуживание, так как быстро изнашиваются уплотнительные соединения, поэтому требуется их смазка
• громкий шум в период эксплуатации требует отдельного помещения для такого насоса

Сухие насосы чаще всего применяют в многоэтажных зданиях с площадью более 300 квадратных метров.

На что смотреть при выборе

Выбрать циркуляционный насос станет гораздо проще, если вы обратите внимание на следующие параметры:

Производительность. Разные отопительные системы нуждаются в помпе с оптимальным уровнем производительности. Поэтому владельцу дома следует знать мощность установленного котла. Например, если в контуре функционирует прибор, рассчитанный на 40 кВт, в таком случае насос должен иметь пропускную способность 2.4 м³/ч.
Высота подъема

Еще одна важная характеристика, на которую обязательно следует обращать внимание. Эксперты советуют использовать такую простую формулу: на 10 метров трубопровода – напор 0.6 метров

Таким образом, не составит большого труда подсчитать, что отопительной магистрали 100 метров потребуется насос с высотой подъема 6 метров.
Регуляция потоковой скорости. Достаточно полезная опция, за счет которой может самостоятельно менять скорость движения воды. Некоторые модели оснащены переключателем на 2-3 позиции, более современные имеют электронные регуляторы, которые автоматически меняют скорость. Основное: показатель не должен превышать 1.6 м/с.
Уровень мощности. Каждый насос имеет собственный электродвигатель, обладающий определенным уровнем мощности. Чем тоньше труба в отопительной системе, тем большую мощность должен иметь потом. Некоторые модели имеют мощность 100 Вт, более сложные модели – 150 Вт.
Материалы. Обратите внимание на то, из каких материалов произведены детали и узлы, ведь именно это влияет на срок службы прибора. В идеале, корпус должен быть чугунным, рабочее колесо и крыльчатка – пластиковым.

Расчёты и пример

Чтобы правильно подобрать циркуляционный насос, необходимо сделать предварительные расчёты. А точнее нужно узнать следующие величины:

• Qn – мощность источника тепла, кВт;
• Qpu – объёмная подача, м3/ч;
• Hpu – напор, необходимый для преодоления гидравлического сопротивления в системе, м.

Для более лёгкого восприятия все расчёты будут проводиться на примере частного дома, площадью 340 м2.

Мощность источника тепла вычисляется по формуле Qn=, где Sn – площадь отапливаемого помещения, Qуд – удельная теплопотребность, то есть сколько требуется Вт на м2 , чтобы в доме было уютно и тепло. Для зданий с числом квартир больше двух эта величина равна 70 Вт/м2, а для отдельно стоящих, например, частных домов, 100 Вт/м2.

Так как для примера приведён частный дом, то для расчётов берётся второе число

Теперь можно вычислить объёмную подачу: Qpu=, где число 1,163 – это удельная теплоёмкость воды. Если в системе отопления используется другой теплоноситель, то вместо этого числа необходимо поставить соответствующий коэффициент.  — расчётная разность температур в прямом и обратном трубопроводах. Для стандартных систем она равна от 10 до 20°С.

Для примера используется средняя разность 15°С:

Далее необходимо вычислить размер напора, достаточного для того, чтобы преодолеть все сопротивления магистрали. Для этого нужно определить потери в самом длинном участке сети, то есть до наиболее дальнего радиатора.

Hpu=, где R – потери на трениях в трубах системы отопления – от 50 до 150 Па/м. Первое число используется для сетей с большим диаметром труб, так как потерь давления в них меньше, а второе для меньшего размера. L – это длина обратки и подачи для самой длинной ветки. Если она неизвестна, то можно рассчитать её по следующей формуле: (длина дома+ширина дома+высота дома)х2.

Для примера величина L неизвестна, поэтому:

ZF – коэффициент сопротивления фитингов и запорной арматуры. Его величина составляет от 0,3 до 2,2 в зависимости от наличия термостатического вентиля. Если он отсутствует, то берётся число 0,3.

В примере выше он есть, поэтому используется величина ZF = 2,2.

Все вычисления подставляются в формулу:

Зная теперь все 3 величины, можно приступать к выбору устройства.

Как выбрать циркуляционный насос по найденным величинам

Для начала необходимо определиться с производителем. Специалисты рекомендуют выбирать не самые дешёвые модели, так как качество их деталей и заявленные характеристики часто не соответствуют ожиданиям. Наиболее популярными и надёжными производителями являются Grundfos, Wilo, Lowara, Ebara, DUB, Ensyco и другие.

На каждой модели циркуляционного насоса присутствует маркировка, уведомляющая о размерах присоединительной резьбы, потребляемом электричестве, силе напора и о многом другом. Сразу под названием расположены самые важные числа: 25-60, 32-60 и так далее. Первое число – это присоединительный размер в мм, второе – давление, то есть на какую высоту устройство может поднять водяной столб. Цифра 60 означает 6 м, 40 – 4 м, 80 – 8 м.

Чтобы выбрать модель, которая наиболее лучшим образом подойдёт к системе отопления, потребуется технический паспорт или каталог насосов (предоставляется в магазине). Найденные расчёты следует считать средними и самыми оптимальными.

В паспорте к устройству или каталоге изображены диаграммы с указанием величин напора и объёмной подачи. На графике присутствует 3 линии

Обращать внимание необходимо на вторую среднюю линию. Подставляя полученные числа при расчётах, они должны находиться ближе к её центру, а точнее, в третьей части, находящейся по середине

В этом случае подобранная модель лучше остальных справится с возложенной на неё задачей и прослужит длительное время.

Если нет уверенности в произведённых расчётах, лучше всего обратиться к специалистам, чтобы в будущем не возникло проблем с обогревом помещения.

https://youtube.com/watch?v=TGcQpF5AZPE%3F

Основные виды насосов для отопления

Все предлагаемое производителями оборудование делится на две большие группы: насосы «мокрого» или «сухого» типа. Каждый вид имеет свои преимущества и недостатки, что обязательно нужно учитывать при выборе.

Оборудование «мокрого» типа

Насосы отопления, называемые «мокрыми», отличаются от своих аналогов тем, что их рабочее колесо и ротор помещен в тепловой носитель. При этом электрический мотор находится в герметичном боксе, куда влага попасть не может.

Этот вариант — это идеальное решение для небольших загородных домов. Такие устройства отличаются своей бесшумностью и не нуждаются в тщательном и частом техническом обслуживании. К тому же они легко ремонтируются, настраиваются и могут применяться при стабильном или слабо изменяющемся уровне расхода воды.

Отличительной чертой современных моделей «мокрых» насосов является простота их эксплуатации. Благодаря наличию «умной» автоматики можно без каких-либо проблем увеличить производительность или переключить уровень обмоток

Что касается недостатков, то указанная выше категория отличается низкой производительностью. Обуславливается этот минус невозможностью обеспечения высокой герметичности гильзы, разделяющей тепловой носитель и статор.

«Сухая» разновидность приборов

Для этой категории устройств характерно отсутствие прямого контакта ротора с, перекачиваемой им нагретой, водой. Вся рабочая часть оборудования отделена от электрического двигателя резиновыми защитными кольцами.

Главная особенность такого отопительного оборудования — большая эффективность. Но из этого преимущества вытекает существенный недостаток в виде высокой шумности. Решается проблема путем установки агрегата в отдельной комнате с хорошей звукоизоляцией.

При выборе стоит учитывать тот факт, что насос «сухого» типа создает завихрения воздуха, поэтому мелкие частицы пыли могут подниматься, что негативно скажется на уплотнительных элементах и, соответственно, герметичности устройства.

Производители решили эту проблему так: при работе оборудования между резиновыми кольцами создается тонкий водяной слой. Он выполняет функцию смазки и предотвращает разрушение уплотнительных деталей.

Приборы, в свою очередь, делятся на три подгруппы:

• вертикальные;
• блочные;
• консольные.

Особенность первой категории заключается в вертикальном расположении электродвигателя. Такое оборудование стоит покупать только в том случае, если планируется перекачка большого объема теплового носителя. Что касается блочных насосов, то они устанавливаются на ровной бетонной поверхности.

Предназначены блочные насосы для использования в промышленных целях, когда требуются большие расходные и напорные характеристики

Консольные устройства характеризуются расположением всасывающего патрубка с наружной стороны улитки, в то время как нагнетательный находится на корпусе с противоположной.