Циркуляционный насос для отопления в многоквартирном доме как выбрать

Правила выбора циркуляционного насоса для системы отопления.

Системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя пользуются большой популярностью. Они позволяют обеспечить быстрый и равномерный обогрев всего помещения, независимо от его удаленности от водонагревательного агрегата. Однако для этого крайне важно правильно выбрать циркуляционный насос для системы отопления. В противном случае возникнут проблемы.

Назначение и принцип работы

Благодаря циркуляционному наносу обеспечивается постоянная циркуляция теплоносителя. Следует помнить, что агрегат должен работать все время, так как после его монтажа естественная циркуляция жидкости прекращается. Таким образом, основными требованиями к агрегату являются:

• Достаточная производительность.
• Невысокий шум при работе.
• Надежность.

Практика организации отопительных систем показала, что установка циркуляционного насоса позволяет увеличить эффективность обогрева помещения. Единственным недостатком использования такой схемы является ее зависимость от электроэнергии. Возможные проблемы решаются с помощью создания резервной электросети. Принцип работы агрегата заключается в следующем:

• 
  Теплоноситель поступает в камеру, имеющую форму ракушки.
• Давление в агрегате создается с помощью маховика, расположенного в корпусе насоса.
• Скорость движения жидкости увеличивается, благодаря центробежной силе.
• Теплоноситель отводится в канал спиральной формы, подключенный к водяному контуру.

Во время циркуляции воды гидравлическое сопротивление снижается благодаря закручиванию потока.

Основные виды

Принцип работы агрегата может отличаться в зависимости от его конструкции. Циркуляционные насосы принято классифицировать в зависимости от типа ротора и принципа управления. В продаже можно найти модели с мокрым либо сухим ротором. В первом случае теплоноситель соприкасается с рабочим колесом, а в сухих агрегатах в жидкость погружена крыльчатка.

Модели с сухим ротором отличаются высоким КПД, но при работе создают сильный шум. Именно поэтому они редко используются в системах отопления частных домов. Основным преимуществом агрегатов с мокрым ротором является длительный срок эксплуатации, составляющий минимум 7 лет.

В быту чаще всего применяются насосы с механической системой регулировки. Они имеют сравнительно низкую стоимость, но поддерживать требуемую температуру в помещении при их использовании не очень удобно.

Если есть возможность, то стоит отдать предпочтение агрегатам с электронным управлением. Благодаря наличию автоматической системы регулировки можно сократить расходы на электроэнергию примерно в два раза.

Особенности выбора

Сначала необходимо проанализировать параметры помещения и используемого водогрейного оборудования. Также потребуется определиться и с основными функциями, которые будет выполнять агрегат, кроме увеличения скорости движения теплоносителя, являющейся основной. При выборе циркуляционного насоса необходимо ориентироваться на следующие моменты:

• Мощность агрегата.
• Производитель.
• Функциональность насоса.

Расчет мощности

Подбор агрегата в зависимости от площади строения можно сделать только после проведения теплотехнического анализа помещений и отопительной системы. Это дорогая процедура, которая проводится на промышленных объектах и при строительстве многоквартирных домов. При проектировании отопительной системы в бытовых строениях небольшой площади вполне можно обойтись без применения формул. Для этого нужно изучить технические характеристики циркуляционного насоса для отопления. Выбрать агрегат в такой ситуации можно следующим способом:

• Учитывая производительность отопительного котла — на 1 кВт мощности водогрейного оборудования необходимо использовать оборудование с пропускной способностью 1 л/мин. Например, если установлен котел мощностью 25 кВт, то потребуется насос, способный работать со скоростью 1500 л/час.
• По показателю напора агрегата — эта характеристика указывается в технической документации любого изделия, а единицей ее измерения является метр водяного столба. На каждые 10 метров трубопровода необходимо использовать насос с напором в 0,6 метра водяного столба.

Ведущие производители

Цена и качество насоса во многом зависят от производителя оборудования. Ориентироваться исключительно на стоимость агрегата нельзя. При его выборе стоит изучить отзывы, а также технические характеристики. Исходя из мнения потребителей и количества реализуемой продукции, оптимальным выбором можно считать продукцию следующих компаний:

• 
  Grundfos — один из лидеров в области разработки и производства насосного оборудования. Согласно официальной статистике, около половины всей реализованной в мире продукции принадлежит этому производителю. Немецкие насосы отличаются высокой надежностью и производительностью.
• Wilo — еще один производитель из Германии. Продукция компании также является высококачественной, а в линейке продуктов можно найти большое количество бытовых моделей.
• DAB — компания из Италии, обладающая большим опытом в создании насосного оборудования.
• UNIPUMP — российский бренд, способный конкурировать с мировыми лидерами этого сегмента рынка. При сравнительно невысокой стоимости агрегатов они отличаются хорошим качеством изготовления.
• Oasis — продукция изготавливается в Китае. Популярность бренду принесла низкая стоимость насосов при довольно хороших свойствах.
• Wester — бренд, выпускающий качественное оборудование, но в ограниченном ассортименте.

Функциональные возможности

Выбирая насос, стоит обратить внимание на несколько полезных функций. В первую очередь речь идет о способе управления агрегатом. Желательно приобрести насос с электронным блоком. Автоматика подключается к термостату, что позволяет регулировать давление и скорость движения теплоносителя без участия человека. Безусловно, насосы с механическим управлением имеют более привлекательную стоимость, но их эксплуатация сопряжена с определенными неудобствами.

Хорошим бонусом к агрегату станет система сброса давления и удаления воздуха из системы. Также стоит обратить внимание на функцию, предотвращающую холодный пуск агрегата. Некоторые модели могут быть оснащены клапаном сброса давления. Он предназначен для устранения аварийных ситуаций, которые возможны при нагревании теплоносителя до температуры кипения.

Правила монтажа

Схему установки агрегата можно найти в инструкции. Если монтаж насоса проводится пользователем самостоятельно, то сначала следует изучить рекомендации производителя. Чаще всего они касаются следующих моментов:

• 
  Установка закрытой системы отопления должна производиться только при наличии резервной электросети. При этом время ее автономной работы должно составлять минимум от 4 до 6 часов.
• Если используется одно или двухтрубная система отопления, то необходимо предусмотреть установку байпаса. Особенно это актуально для регионов с частыми отключениями электроэнергии.
• Включать насос в системе без теплоносителя категорически запрещено. Для проверки работоспособности отопления водяной контур необходимо заполнить жидкостью.
• В инструкции указан диаметр труб, которые должны использоваться в системе отопления.
• Перед агрегатом необходимо установить фильтр грубой очистки воды.

К выбору насосного оборудования для системы отопления необходимо подходить с полной ответственностью. Не стоит экономить на насосе, приобретая продукцию неизвестных брендов за небольшую стоимость.

Если есть определенные технические навыки, то монтаж наоса можно провести самостоятельно. В противном случае эту работу стоит доверить профессионалам.

Расчет циркуляционного насоса для отопления в примерах и формулах.

Современную автономную систему отопления невозможно представить без хорошего циркуляционного насоса. С помощью этого полезного устройства можно в несколько раз повысить качество обогрева жилища и эффективность работы отопительного оборудования. Чтобы выбрать из многочисленных предложений производителей модель, которая подходит конкретной системе, следует выполнить правильный расчет насоса для отопления, а также учесть ряд важных практических нюансов.

Для чего нужен насос в системе отопления?

Большинству жителей верхних этажей в многоквартирных домах хорошо знакомо такое явление как холодные батареи. Это результат отсутствия в системе давления, необходимого для ее нормальной работы. Теплоноситель перемещается по трубам медленно и остывает уже на нижних этажах. С такой же ситуацией могут столкнуться и владельцы частного дома: в самой дальней точке отопительной системы трубы и радиаторы слишком холодные. Эффективно решить проблему поможет циркуляционный насос. Обратите внимание, что системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя могут быть вполне эффективны в небольших частных домах, но даже в этом случае имеет смысл подумать о принудительной циркуляции, поскольку при правильной настройке системы это позволит снизить общие расходы на отопление.

Упрощенно такой насос представляет собой мотор с ротором, который погружен в теплоноситель. Ротор вращается, заставляя воду или другую нагретую жидкость перемещаться по системе с заданной скоростью, создавая необходимое давление. Насос может работать в различных режимах. Например, установив устройство на максимум, можно быстро прогреть остывший в отсутствие хозяев дом. Затем восстанавливают настройки, которые позволяют получить наибольшее количество тепла при минимальных расходах. Различают модели циркуляционных насосов с «сухим» и «мокрым» ротором. В первом случае ротор насоса погружен в жидкость только частично, а во втором случае — полностью. Насосы с «мокрым» ротором издают при работе меньше шума.

Как рассчитать параметры насоса?

Правильно подобранный водяной насос для отопления должен решать две задачи:

• создавать в системе напор, способный преодолеть гидравлическое сопротивление отдельных ее элементов;
• обеспечивать перемещение по системе достаточного для обогрева здания количества тепла.

Исходя из этого, при выборе циркуляционного насоса следует рассчитать потребность здания в тепловой энергии, а также общее гидравлическое сопротивление всей отопительной системы. Без этих двух показателей подобрать подходящий насос просто невозможно.

Полезная информация о выборе циркуляционного насоса содержится в следующем видеоматериале:

Расчеты производительности насоса

Производительность насоса, которую в расчетных формулах обычно обозначают как Q, отражает количество тепла, которое может быть перемещено за единицу времени. Формула для расчетов выглядит так:

• Q — объемный расход, куб. м./ч;
• R — необходимая тепловая мощность для помещения, кВт;
• TF — температура на подаче в систему, градусов Цельсия;
• TR — температура на выходе из системы, градусов Цельсия.

Потребность помещения в тепле (R) рассчитывается в зависимости от условий. В Европе принято рассчитывать этот показатель, исходя из норматива:

• 100 Вт/кв. м площади небольшого частного дома, в котором не более двух квартир;
• 70 Вт/кв. м площади многоквартирного дома.

Если же расчеты проводятся для зданий с низкой теплоизоляцией, значение показателя следует увеличить. Для расчетов по помещениям на производстве, а также по зданиям с очень высокой степенью теплоизоляции рекомендуется использовать показатель в пределах 30-50 кВт/ кв. м.

С помощью этой таблицы можно более точно рассчитать потребность в тепловой энергии для помещений различного назначения и с различным уровнем теплоизоляции

Расчет гидравлического сопротивления системы

Следующий важный показатель — гидравлическое сопротивление, которое необходимо будет преодолеть циркуляционному насосу. Для этого следует рассчитать высоту всасывания насоса. Обычно этот показатель обозначают как «H». Можно использовать следующую формулу:

• R1, R2 – потеря давления на подаче и обратке, Па/м;
• L1,L2 – длина линии подающего и обратного трубопровода, м;
• Z1,Z2…..ZN – сопротивление отдельных элементов отопительной системы, Па.

Для определения R1 и R2 следует воспользоваться приведенной ниже таблицей:

В этой таблице представлены дополнительные данные для более точного расчета гидравлического сопротивления, возникающего в отопительной системе частного дома

Гидравлическое сопротивление отдельных элементов и узлов отопительной системы обычно указано в сопровождающей их технической документации. Если по какой-то причине такая документация отсутствует, можно воспользоваться примерными данными:

• котел — 1000-2000 Па;
• смеситель — 2000-4000 Па;
• термостатический вентиль — 5000-10000 Па;
• тепломер — 1000-15000 Па.

Для других частей отопительной системы смотрите данные в этой таблице:

Если техническая документация по каким-то причинам утрачена, можно рассчитать гидравлическое сопротивление отдельных элементов отопительной системы с помощью данных, приведенных в этой таблице

Количество скоростей циркуляционного насоса

Большинство современных моделей циркуляционных насосов снабжены возможностью регулировать скорость работы устройства. Чаще всего это трехскоростные модели, с помощью которых можно корректировать количества тепла, поступающего в помещение. Так, при резком похолодании скорость работы насоса увеличивают, а в случае потепления — уменьшают, чтобы температура воздуха в комнатах оставалась комфортной для проживания.

Для переключения скоростей существует специальный рычаг, размещенный на корпусе устройства. Большой популярностью пользуются модели циркуляционных насосов, снабженные системой автоматического регулирования скорости работы устройства в зависимости от изменения температуры наружного воздуха.

Следует отметить, что это лишь один из вариантов такого рода расчетов. Некоторые производители используют при подборе насоса несколько иную методику вычислений. Можно попросить выполнить все расчеты квалифицированного специалиста, сообщив ему подробности устройства конкретной отопительной системы и описав условия ее работы. Обычно рассчитываются показатели максимальной нагрузки, при которой будет работать система. В реальных условиях нагрузка на оборудование будет ниже, поэтому можно смело приобретать циркуляционный насос, характеристики которого несколько ниже расчетных показателей. Приобретение более мощного насоса не целесообразно, поскольку это приведет к ненужным расходам, но работу системы не улучшит.

После того, как все необходимые данные получены, следует изучить напорно-расходные характеристики каждой модели с учетом разных скоростей работы. Эти характеристики могут быть представлены в виде графика. Ниже приведен пример такого графика, на котором отмечены и расчетные характеристики устройства.

С помощью этого графика можно подобрать подходящую модель циркуляционного насоса для отопления по показателям, рассчитанным для системы конкретного частного дома

Точка А соответствует необходимым показателям, а точкой В обозначены реальные данные конкретной модели насоса, максимально приближенные к теоретическим расчетам. Чем меньше расстояние между точками А и В, тем лучше подходит модель насоса для конкретных условий эксплуатации.

Несколько важных замечаний

Как уже отмечалось выше, различают циркуляционные насосы с «сухим» и «мокрым» ротором, а также с автоматической или ручной системой регулировки скоростей. Специалисты рекомендуют использовать насосы, ротор которых полностью погружен в воду, не только из-за пониженного уровня шума, но и потому, что такие модели справляются с нагрузкой более успешно. Установку насоса осуществляют таким образом, чтобы вал ротора располагался горизонтально. Подробнее про установку читайте здесь.

При производстве высококачественных моделей используется прочная сталь, а также керамический вал и подшипники. Срок эксплуатации такого устройства составляет не менее 20 лет. Не стоит выбирать для системы горячего водоснабжения насос с чугунным корпусом, поскольку в таких условиях он быстро разрушится. Предпочтение стоит отдать нержавейке, латуни или бронзе.

Если при работе насоса в системе появляется шум, это не всегда говорит о поломке. Нередко причина этого явления — воздух, оставшийся в системе после запуска. Перед пуском системы следует спустить воздух через специальные клапаны. После того, как система проработает несколько минут, нужно повторить эту процедуру, а затем отрегулировать работу насоса.

Если запуск производится с использованием насоса с ручной регулировкой, необходимо сначала установить прибор на максимальную скорость работы, в регулируемых моделях при пуске отопительной системы следует просто отключить блокировку.

Расчет мощности циркуляционного насоса для системы отопления: необходимые параметры и порядок вычислений, подробное видео.

Отопительная система это важнейшая коммуникация в современном доме.

Климат в нашей стране таков, что минимум полгода она обеспечивает комфортную температуру в доме.

Поэтому необходимо внимательно подходить к её проектированию и работоспособности.

Целесообразность использования

Циркуляционные насосы в системе отопления двухэтажного дома

При небольшом помещении работа отопительной системы может осуществляться самотеком. Плотность горячей воды ниже, поэтому циркуляция воды происходит под воздействием гравитации – вся холодная вода скапливается внизу, где она подогревается котлом.

Но в случае с большой квартирой или частным домом, такой способ плохо работает – скорость циркуляции снижается. Поэтому, при включении отопления, ближние радиаторы успевают полностью прогреться, в то время как дальние только начинают нагреваться.

При этом они не смогут работать в полную мощность, так как теплоноситель будет остывать раньше, чем успеет смениться.

Чтобы этого не допускать, скорость циркуляции увеличивают принудительно, устанавливая циркуляционные насосы. Они позволяют существенно увеличить скорость течения воды в трубах и достигнуть своевременной смены теплоносителя.

Это позволяет увеличить теплоотдачу системы отопления, так как время движения от котла до радиатора существенно сократится, и скорость прогрева помещения увеличится. (Кстати, об установке циркуляционных насосов в системе отопления частного дома Вы можете прочитать здесь).

Для расчета мощности необходимо знать общую площадь обогрева

Перед тем, как приступить к расчету мощности насоса, необходимо уточнить, какие критерии необходимо учесть:

1. Площадь помещений. За рубежом при расчете системы отопления используют значение в 100 Вт на кв.м. То есть, чтобы обогреть помещение в 20 кв м. необходимо 2 кВт тепла в час. В нашей стране цифры несколько отличаются: 1-2 этажные здания рассчитываются 173-177 Вт на кВ. м.
2. Разность температур. Нормальная разность температуры между входом в систему отопления и выходом считается 20 градусов. То есть на выходе из котла и на входе в систему, например, температура воды 80 градусов, а на входе в котел и на выходе из системы 60 градусов.
3. Плотность воды. Расчет производится в килограммах, а параметр насоса обычно в куб.м/ч, поэтому необходимо знать плотность воды при 80 градусах – 971,8 кг/куб.м.

Зная все исходные данные, можно спокойно посчитать необходимую мощность насоса при помощи двух формул:

Первая формула используется зарубежными проектировщиками, вторая отечественными. Буквы означают следующие параметры:

Q – количество необходимой теплоты. Оно рассчитывается, исходя из площади обогреваемого помещения.

c – удельная теплоемкость. Для воды это значение равно 4,2 кДж/кг*С

DT – разность температур на входе и выходе в градусах.

Таким образом, для обогрева одноэтажного здания с площадью 70 кв м. необходим насос со следующим показателем:
G=(3,6*70*173)/(4,2*20)=519

Переводим это в куб. м/час получаем:
519/971,8=0,53 куб. м./час.

Для стабильной и надежной работы насоса необходимо иметь небольшой запас по мощности. Обычно это 10-15%, которые позволят обеспечить циркуляцию воды в случае небольшого количества отложений солей на должном уровне.

Поэтому минимальный показатель насоса для дома из нашего примера должен быть равен 0,65 куб. м/ч.

Скорость воды

Отдельные участки системы отопления имеют разное сопротивление

Второй показатель, который необходимо рассчитать – это напор воды или скорость, с которой она будет проходить.

Для этого необходимо разбить всю систему отопления на отдельные участки и рассчитать их сопротивление.

В зависимости от конфигурации они принимают следующие значения:

1. Прямая труба. Сопротивление 1 м составляет 0,01 – 0, 015 Па. Соответственно, умножаем длину прямых участков без каких-либо элементов на это значение и получаем первое слагаемое.
2. Фитинги и различная арматура. Эти элементы увеличивают необходимый напор на 30%. То есть значение сопротивление в пределах 0, 013 – 0,02 Па. Умножаем это значение на количество фитингов и получаем второе слагаемое.
3. Каждый терморегулирующий вентиль увеличивает сопротивление на 70 процентов. Показатель соответственно составит 0,017 – 0,025 Па. Умножаем количество терморегулируемых кранов на сопротивление и получаем третье слагаемое.

Маркировка циркуляционного насоса. (Для увеличения нажмите)

После этого суммируем все участки и получаем конечную цифру. Для надежности, специалисты рекомендуют увеличить её на 20 – 30%, чтобы перекрыть неучтенные факторы. Именно это значение должен выдавать циркуляционный насос для нормального обмена воды на всех участках системы отопления.

Таким образом, при выборе циркуляционного насоса необходимо знать всего два параметра: напор и мощность. Зная их можно легко и просто подобрать подходящую модель.

При этом, если выбор стоит между более мощной моделью, но дорогой и менее мощной, но дешевой, спокойно берите дешевую. Расчет производится для пиковых нагрузок, которые возникают считанные разы при запуске системы, остальное время такой потребности нет.

А потреблять электроэнергию насос будет все время. Поэтому выбор менее мощной модели позволит сэкономить на расходе электроэнергии, а циркуляция будет на должном уровне.

Познавательную статью о циркуляционных насосах Grundfos читайте здесь.

Смотрите видео, в котором специалист подробно объясняет, как правильно сделать расчет циркуляционного насоса для системы отопления дома: