Циркуляционный насос для систем отопления. Какой выбрать и как правильно установить?
Циркуляционный насос – необходимый атрибут в системе обогрева. Без него тепло распределяется неравномерно, и до некоторых помещений вообще доходит с трудом. Он обеспечивает циркуляцию жидкости по трубам, и тепло распределяется равномерно. Важно определиться, как правильно установить циркуляционный насос – на подачу или обратку. Если хотите сэкономить средства – можно установить аппаратуру собственными силами, нужно только четко придерживаться схемы и учитывать все критерии и нюансы. Очень важно суметь правильно выбрать наиболее оптимальный прибор для своей отопительной системы, чтобы он прослужил долго и качественно. Важно знать, какую скорость необходимо задать установленному оборудованию для возможности экономить электрическую энергию.
Виды циркуляционного насоса.
Первоначально необходимо провести подбор циркуляционного насоса по его типу.
Существует два вида насосного оборудование такого типа:
1. Насосы с мокрым ротором. Устройства такой конструкции пропускают перекачиваемую жидкость через рабочее колесо и ротор, тогда как электрическая часть устройства находится в герметичном стакане из металла. Такие устройства имеют меньший КПД, что подходит для небольших систем отопления. Основным преимуществом является то, что они бесшумны в работе. Также оборудование практически не требует техобслуживания.
Ниже показано устройство насоса с мокрым ротором.
.png)
2. Насосы с сухим ротором. В таких приборах рабочее колесо и ротор заключены в герметичный корпус, в который не проникает жидкость. Основным преимуществом является высокий КПД, что делает их популярными для больших отопительных систем. Однако, в процессе эксплуатации они издают слишком много шума, а также требуют постоянного технического обслуживания.
Ниже показано устройство насоса с сухим ротором.
.png)
Основные технические характеристики насоса.
Следующим этапом подбора циркуляционного насоса для отопления является выбор оборудования по техническим параметрам.
Основными критериями для выбора являются:
- производительность – определяет какой объем жидкости устройство может перекачивать за единицу времени;
- мощность циркуляционного насоса (напор) – показатель определяет, насколько вверх насос сможет вытолкнуть жидкость на вертикальных участках трубы;
- температурный режим – все детали системы должны выдерживать максимальную температуру нагревательной жидкости с запасом. Большинство устройств рассчитаны на стойкость к воде до 110⁰С, а отдельные модели могут функционировать и при температуре 130⁰С;
- защищенность – согласно международной классификации стандарт защиты насоса IP44 позволяет защитить конструкцию от попадания внутрь мелких частиц, имеющих диаметр более 1 мм, а электросистема защищена от попадания капель и влаги;
- шумовые эффекты – нужно учитывать, что «сухие» роторы издают значительный шум, так что их рекомендуется устанавливать в отдельных помещениях, тогда как «мокрые» – практически не слышны при эксплуатации;
- тип соединения – циркуляционные насосы могут иметь несколько видов креплений (резьба разного размера, муфта), так что необходимо уточнить какое именно крепление будет на трубе;
- размеры – практически любое насосное оборудование циркуляционного типа являются компактными, но необходимо учитывать монтажную длину каждого устройства. Стандартные размеры 130 и 180 мм;
- количество скоростей – некоторые системы не имеют функцию регулировки скоростей, однако, большинство из приборов позволяют выставлять 2 или 3 скорости движения нагревательной жидкости внутри системы. Это позволяет регулировать микроклимат в помещении, зависимо от потребностей и температуры за окном. Благодаря этой функции можно снизить энергопотребление, без потери качества теплообмена.
Подбор мощности циркуляционного насоса.
Второе, что надо знать – это производительность насоса (Qpu), который должен прокачать через котел теплоноситель, чтобы предотвратить закипание котла и нагреть контур отопления. Измеряется – м³ /час.
Третье – это мощность насоса или напор (Hpu) теплоносителя, скорость которого должна пройти через гидравлическое сопротивление отопительного контура.
Расчет мощности котлового оборудования.
Не нужно думать, что чем мощность выше, тем эффективнее работа. Так, для отопления дома площадью 220 м² с двумя этажами и подвалом хватает одного насоса.
Рассчитаем объем:
П = 3,6 х Q/ (С х ∆T)
Формула мощности:
Qn = Sn х Qyd 1000, где:
Qn – мощность котла.
Sn – площадь дома.
Qyd – удельная тепловая потребность.
Мощность системы считается приблизительно как 10 м² равны 1 кВт энергии. Например, дом общей площадью 240 м² будет требовать Q = 24 кВт. С – это теплоемкость залитого в систему теплоносителя. Теплоемкость воды, которая залита в большинство систем, составляет 4,2 кДж/кг. ∆T – это разница температур между подачей и обраткой. Для классических систем разница составляет не менее 20 ℃ . Для систем, где имеется «теплый пол» – разница 5℃. Кстати, 3,6 – это стандартный коэффициент теплоемкости жидкого теплоносителя.
Формула приведена в СНиП 2.04.05-91.
П = 3,6 х 24 / (4,2 х 20) = 1,02 м³/час объем необходимый для перекачивания жидкости в доме площадью 240 м².
Расчет производительности насоса.
Производительность насосного оборудования – это напор.
Формула:
Нн = N x K, где:
N – количество этажей в доме с учетом всего, где проходит отопительный контур, включая подвал, цоколь, чердачное помещение.
K – величина усредненного сопротивления. В системе с лучевой разводкой составляет 1,85, а для систем с двухтрубной системой или «Ленинградкой» – 1,1.
Дом, который мы взяли для примера, имеет два этажа, но в подвале тоже присутствуют радиаторы отопления.
Итак, Н=3 * 1,1 = 3,3 м., то есть напор должен составлять 3,3 м³/час.
Расчет мощности.
Воспользуемся формулой:
Нpu = R * L * ZF, где:
Нpu – высота напора, м;
R – потери подачи, максимальное значение до 150 Пв/м. Обычно эта величина характерна для пластиковых и металлических труб. Берется максимальное значение.
L – протяженность системы отопления. Если трудно посчитать, суммируем длину, ширину и высоту дома, полученный результат удваиваем.
ZF – коэффициент сопротивления трубопроводной арматуры. Значение составляет 1,3, когда в системе нет термостатического вентиля. Когда он есть – ZF равен 2,2.
Выбор насоса.
После того, как все необходимые параметры для приобретения циркуляционного насоса определены, можно приступить к выбору конкретной модели. Технические характеристики устройств этого типа отражены в графиках соотношения производительности устройства и высоты напора, приложенных к их паспорту.
В зависимости от количества скоростей в координатной системе выстроены один, два или три графика с указанием точки оптимального соотношения этих величин.
Ниже показан пример графика циркуляционного насоса.
.png)
Откладываем по оси X значение производительности насоса, а по оси Y высоту его напора. Точка пересечения этих параметров должна находиться как можно ближе к точке, указанной на графике- полное их совмещение будет идеальным вариантом. Самые распространенные модели имеют трехскоростной режим эксплуатации. Если вы остановитесь на одной из них, то выбор характеристик необходимо проводить по графику, соответствующему второй скорости, то есть среднему. В иных случаях совмещение производится по любому из них.
Установка циркуляционного насоса: ключевые правила.
При монтаже необходимо обратить внимание на стрелки, нарисованные на его корпусе. Обычно стрелки показывают, как он стоит относительно потока перекачиваемой жидкости.
.png)
Монтаж проводится в следующей последовательности:
2. Монтируют его так, чтобы ротор электродвигателя находился в горизонтальном положении. Требование продиктовано конструкцией «мокрого ротора», подразумевающее обмыв или смазку теплоносителем трущейся поверхности.
.png)
3. Клемная коробка для подключения питающего кабеля располагается либо сверху электродвигателя, либо сбоку, но не внизу корпуса, так к ней невозможно подобраться и легко залить жидкостью, которая может потечь из-под гаек.
4. Продумать расположение отсекающих кранов. Важно ставить их с обеих сторон циркуляционного насоса. За счет этого при необходимости всегда можно слить воду с этого участка без особых усилий. При выборе шаровых кранов ориентируйтесь на качественные крепежи, поскольку от их качества и прочности зависит надежность конструкции. Именно на эти краны приходится весь вес циркуляционного насоса. Важно, чтобы краны выдерживали механические нагрузки, предусмотренные весом агрегата.
5. Циркуляционный насос монтируется между тепловым котлом и радиаторами отопления. Ни в коем случае нельзя устанавливать насос посередине системы. Он станет причиной нарушения потоков теплоносителя и породит потоки-паразиты. То есть, радиаторы, которые находятся после него, работают в стандартном режиме. Если они размещены до, то они испытывают на себе паразитное влияние. Происходит это потому, что при подобном способе размещения насос создает зону пониженного давления. Радиатор, установленный до насосного агрегата, будет мешать разделению потоков. Пониженное давление на участке между насосом и радиатором будет тянуть теплоноситель и от котла, и от радиатора, что чревато отсутствием движения потока жидкости ко второму. Радиатор не будет нагреваться. Иногда проявляется эффект переворачивания потока, когда в радиатор поступает тепло из «обратки». В этой ситуации батарея будет намного менее нагретой, чем остальные. Поэтому устанавливать насос в середине системы отопления категорически нельзя.
6. Помещение котельной или бойлерной, где размещается оборудование, проветривается и защищено от холодных температур и атмосферных осадков. Максимально допустимая температура воздуха не выше +40оС.
Трубопроводы и места соединения с установленной арматурой должны быть герметичными. Оптимально, когда количество «колен» сведено к минимуму. Чем меньше «колен», тем выше производительность.
.png)
Правильное действие – это устанавливать перед насосом фильтр-грязевик. С монтажом фильтра получают сразу два преимущества: он помогает сэкономить один лишний кран и очищает поток воды от грязи.
Для выполнения правильной обвязки необходимы:
- два запирающих вентильных или шаровых крана;
- грязевой фильтр грубой очистки;
- обратный клапан.
Запускать в работу на «сухую» запрещено, поэтому производится заполнение системы теплоносителем, внимательно наблюдая, чтобы не произошло завоздушивание. После проверки, при полном заполнении жидкостью производится кратковременный запуск. Только после полной проверки работоспособности элементов и отсутствии протечек, предполагается, что обвязка системы закончена, и отопление готово к работе, а насос к запуску.
Заключение.
Только грамотно подобранный циркуляционный насос в системе обеспечит прогрев всего частного дома. При выборе циркуляционного насоса важно учитывать его мощность, производительность, напор, температуру, параметры. Качественный монтаж циркуляционного насоса предусматривает выбор правильного места и установку байпаса для дальнейшего обслуживания.