Андрей Смирнов
Время чтения: ~15 мин.
Просмотров: 0

12 лучших насосов для систем отопления дома

4 Схемы и стандарты монтажа насосного оборудования своими руками

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

Установленный циркуляционный насос

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

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

Сама процедура установки насоса выглядит так:

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

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

Расчет циркуляционного насоса

Циркуляционный насос в отопительной системе дома должен решать главную задачу: обеспечивать достаточную для отдачи нормированного количества прокачку рабочего тела. То есть, прокачивать по трубам проходить такой объем теплоносителя, который при остывании в одном цикле передаст воздуху комнат энергию, указанную в СНиП (как минимум).

При расчете используются нормы для самого холодного времени года. А именно, при требованиях отдачи тепла на уровне 173-177 Вт/кв.м в условиях температуры воздуха на улице от -25 до -35 градусов. Данная норма действительна для одно- и двухэтажных строений. В домах большей высоты принимается отдача в 100 Вт/кв.м.

По данным показателям вычисляется, в первую очередь, мощность главного нагревателя, электрического, газового, жидко или твердотопливного котла. Основной параметр циркуляционного насоса, расход или производительность, быстро и удобно вычисляется на основании характеристик отопителя. Для этого достаточно поделить мощность котла в Ваттах на дельту температур, показатель остывания воды за один рабочий цикл. Это разница между подачей и обраткой. На практике ее принимают равной 20-25, так как на выходе котла теплоноситель имеет 80-95%, а после прохода через батареи от 60 до 70 градусов Цельсия.

Однако вычислить производительность насоса — только половина дела. Его характеристик должно быть достаточно для преодоления гидравлического сопротивления всей сети труб внутри дома. Оно приводится к параметру напора насоса в таком соотношении: 100 Па/м соответствует 0,01 м.

Для расчета гидравлического сопротивления трубной сети внутри дома игнорируют его этажность. Причина проста: длина труб подъема воды от котла практически всегда равна протяженности обратки. Для расчета гидравлического сопротивления обычно используют специальные формулы, учитывающие все особенности распределительной сети.

Пример расчета циркуляционного насоса

Есть и упрощенный вариант расчета. В расчете используются следующие допущения:

  • один метр прямой трубы создает сопротивление от 100 до 150 Па на каждый метр, в зависимости от материала;
  • использование фитингов увеличивает сопротивление сети на 30%;
  • при использовании трехходовых смесителей нужно добавить еще 20% от прямого сопротивления к конечному результату.

Порядок расчета выглядит так: сначала измеряют общую протяженность труб. Умножая ее на нормированное сопротивление, получают базовый результат. Затем к нему добавляют потери. То есть, прибавляют проценты для фитингов, смесителей, поворотов. Если сеть построена по однотрубной схеме и в радиаторах используются терморегулирующие вентили, к итоговому результату добавляют 70% от базового значения сопротивления.

Существует мнение, что полученные в итоге расчетов целевые параметры циркуляционного насоса описывают технический максимум. А на практике можно взять устройство с заниженными показателями. Однако упрощенный расчет означает достаточно серьезный люфт в итоговых результатах. Множество факторов остаются неучтенными.

Общее понятие термина

Что такое рассудок? Это тип мышления, часть сознания, часть психологии, это сознание – все трактовки верны и ложны одновременно. Классический вариант дефиниции термина включает в себя многие аспекты, каждый из которых в той или иной степени подтверждает вышеперечисленные утверждения. Рассудок – это незаменимая способность мозга, один из элементов сознания, позволяющий осмыслять окружающий мир, придавать смысл понятиям и вещам, соотносить их, переводить полученный опыт в категорию воспоминаний и, наоборот, составлять категории. Нужно отметить тот факт, что возникло понятие «рассудок» в психологии. Это открытие произошло неслучайно. Учёные шли к нему многие годы, пытаясь понять, что именно направляет наши действия в нужное русло. Тем не менее существует большое отличие рассудка от разума. Эти два мозговых феномена хоть и похожи друг на друга, но итоги их работы в корни разные, о чём будет рассказано ниже.

Нормы и требования к автономному отоплению

Перед проектированием отопительной конструкции необходимо заглянуть в СНиП 2.04.05-91, где изложены основные требования к трубам, обогревательным приборам и запорной арматуре.

Общие нормы сводятся к тому, чтобы обеспечить в доме комфортный микроклимат для проживающих в нем людей, правильно оборудовать систему отопления, предварительно составив и утвердив проект.

Многие требования сформулированы в виде рекомендаций в СНиП 31-02, который регламентирует правила строительства одноквартирных домов и обеспечения их коммуникациями.

Отдельно оговариваются положения, связанные с температурой:

  • параметры теплоносителя в трубах не должны превышать отметки +90ºС;
  • оптимальные показатели находятся в рамках +60-80ºС;
  • температура наружной поверхности нагревательных приборов, находящихся в зоне прямого доступа, не должна превышать 70ºС.

Трубопроводы систем отопления рекомендовано устраивать из латунных, медных, стальных труб. В частном секторе преимущественно используются полимерные и металлопластиковые трубные изделия, допущенные к применению в строительстве.


Трубопроводы контуров водяного отопления чаще всего прокладываются открытым способом. Скрытая прокладка допускается при устройстве “теплых полов”

Способ прокладки отопительного трубопровода может быть:

  • Открытым. Предполагает прокладку по строительным конструкциям с креплением клипсами и хомутами. Допускается при устройстве контуров из металлических труб. Использование полимерных аналогов разрешено, если исключается их повреждение от термического или механического воздействия.
  • Скрытым. Предполагает прокладку трубопроводов в  штробах или каналах, выбранных в строительных конструкциях, в плинтусах или за защитно-декоративными экранами. Замоноличивание контура допускается в постройках, рассчитанных минимум на 20 лет эксплуатации и при сроках службы труб не менее 40 лет.

В приоритете открытый способ прокладки, потому что проектирование трассы трубопровода должно предусматривать свободный доступ к любому элементу системы для проведения ремонта или замены.

Трубы скрывают в редких случаях, только тогда, когда подобное решение продиктовано технологической, гигиенической или конструктивной необходимостью, например при устройстве “теплых полов” в бетонной стяжке.


При прокладке трубопровода систем с естественным движением теплоносителя  необходимо соблюдать уклон 0,002 – 0,003. Трубопроводы насосных систем, внутри которых теплоноситель движется со скоростью не менее 0, 25 м/с, не нуждаются в обеспечении уклонов

При открытой прокладке магистрали участки, пересекающие неотапливаемые помещения, должны быть обеспечены теплоизоляцией, соответствующей климатическим данным региона строительства.

Трубопроводы автономного отопления с естественным типом циркуляции должны устанавливаться в сторону движения теплоносителя, чтобы нагретая вода самотеком достигала батарей, а после остывания тем же способом двигалась по магистрали обратки в котел. Магистрали насосных систем сооружаются без уклона, т.к. в нем нет необходимости.

Оговаривается использование различных типов расширительных баков:

  • открытые, применяемые для систем как с насосным, так и с естественным принуждением, следует устанавливать над главным стояком;
  • закрытые мембранные устройства, применяемые исключительно в принудительных системах, устанавливаются на обратной магистрали перед котлом.

Расширительные бачки предназначены для компенсации теплового расширения жидкости при нагревании. Нужны они для сброса излишков в канализацию или банально на улицу, как в случае с простейшими открытыми вариантами. Закрытые капсулы практичней, потому что не требуют участия человека в регулировке давления системы, но дороже.

Расширительный бачок открытого типа устанавливается в наивысшей точке системы. Кроме обеспечения резерва для расширения жидкости на него еще возложена задача отведения воздуха. Закрытые бачки ставят перед котлом, для отведения воздуха используют воздухоотводчики и сепараторы

При выборе запорной арматуры предпочтение отдается шаровым кранам, при выборе насосной установке – оборудованию с напором до 30 кПа и производительностью до 3,0 м3/ч.

Бюджетные открытие разновидности необходимо периодически пополнять из-за стандартного выветривания жидкости. Под их установку необходимо существенно усиливать чердачное перекрытие и утеплять чердак.


Радиаторы и конвекторы рекомендуется монтировать под окнами, в удобных для обслуживания местах. Роль нагревательных элементов в ванных комнатах или санузлах могут играть полотенцесушители, подключенные к отопительным коммуникациям

Основные критерии выбора насоса

Чтобы циркуляционный насос можно было использовать для отопления частного дома, нужно в первую очередь определиться с необходимыми значениями его основных показателей. И только затем уже выбирать производителя и модель по таким параметрам, как бренд, качество и цена.

Максимальный напор и расход

У каждого насоса существует две главные характеристики:

  • максимальный напор – на сколько метров агрегат сможет поднять столб воды;
  • максимальный расход – сколько кубометров в час пропустит насос при условии полностью горизонтального контура без сопротивления.

Эти две величины являются “идеальными”, недостижимыми в реальных условиях. Они служат крайними точками в кривой зависимости напора от расхода. Эта функция в графическом виде для разных режимов работы насоса есть в руководстве пользователя.

Для контура, по которому протекает теплоноситель, по сложным формулам составляют кривую зависимости между расходом воды и потерей напора по причине гидравлического сопротивления элементов сети.

Место пересечения этих двух кривых называют “рабочей точкой насоса”. Она покажет расход теплоносителя, который обеспечит этот аппарат для конкретной гидравлической системы.

Зная эту величину и сечение отопительных  труб, можно рассчитать скорость движения воды по ним. Оптимальное значение находится в диапазоне от 0,3 до 0,7 м/с.

Расчетный расход теплоносителя при работе насоса на втором режиме будет равен 2.3 м3/ч. При диаметре труб 1,5 дюйма скорость протекания по ним будет 0,56 м/с. Рассматриваемая модель подходит для этой отопительной системы (+)

Желательно, чтобы по расчетам достаточным было бы функционирование насоса на второй (средней) скорости.

Это обусловлено следующими причинами:

  1. Погрешность в вычислениях. Реальные значения сопротивления отопительного контура могут отличаться от расчетных. В этом случае для достижения нормальной скорости, возможно, потребуется переключить режим на более или менее мощный.
  2. Вероятность добавления новых элементов, таких как радиаторы, устройства контроля и т.д. В этом случае возрастет сопротивление, что приведет к уменьшению скорости потока. Для решения этой проблемы может понадобиться переключение на третью скорость.
  3. Повышенный износ оборудования при максимальной нагрузке. Работа на средней мощности значительно продляет срок безаварийной эксплуатации механических устройств. Это правило относится и к насосам.

Сейчас современные устройства для принудительной циркуляции оснащают автоматизированными системами поддержания оптимальных параметров работы. С их использованием стало гораздо проще добиться нужной температуры в помещениях.

Другие важные характеристики

Насос необходимо подбирать, учитывая параметр “диаметр резьбы”. Он должен соответствовать внутреннему размеру труб отопления.

Для подсоединения насоса к трубам отопительного контура используют специальные накидные гайки, которые обычно идут в комплекте с оборудованием

Еще одним важным параметром является шум от работы прибора. Так как часто стоит задача выбрать тихий циркуляционный насос для системы отопления жилых помещений, то этот показатель практически все производители указывают наряду с техническими данными.

Чтобы не ошибиться в предназначении насоса, необходимо обратить внимание на диапазон допустимых температур, который определен для перекачиваемой жидкости. Верхний предел должен быть не менее 110°C, так как закипание воды в замкнутой системе происходит приблизительно при такой температуре

Если нижнее значение меньше 0°C, то допустимо включать насос при отрицательной температуре циркулирующего в системе антифриза. При замерзшей воде, даже в случае сохранившего свою целостность контура, производить пуск прибора нельзя. Сначала нужно будет разморозить систему.

Типы циркуляционных насосов и их устройство

Корпус любого циркуляционного насоса для отопления выполняется из нержавеющего металла или сплава. Корпус может быть стальным, чугунным, алюминиевым, латунным или бронзовым. Внутри корпуса находится стальной или керамический ротор, на вал которого насажено лопастное колесо-крыльчатка. Оборудование работает от однофазного или трехфазного электродвигателя. В зависимости от того, контактирует ротор с водой или нет, насосы принято делить на «мокрые» и «сухие».

Насосы с «мокрым» ротором

«Мокрый»циркуляционный насос характеризуется тем, что его крыльчатка с ротором взаимодействуют с теплоносителем (горячей водой). При этом вода осуществляет смазку и охлаждение движущихся деталей прибора. Ротор и статор циркуляционного насоса данного типа разделяют стенки металлического стакана. В результате такое конструктивное решение обеспечивает герметичное расположение статора электромотора, находящегося под напряжением.

Насосное оборудование «мокрого» типа можно эксплуатировать в течение длительного времени без всякого обслуживания. Ремонт данных изделий, как и настройка,  не отличается особой сложностью. Приборы компактны, легки, энергоэкономичны, бесшумны, что позволяет монтировать их непосредственно в доме. В конструкции циркуляционных насосов с мокрым ротором предусмотрено наличие резьбовых или фланцевых соединений, облегчающих монтаж изделий в систему отопления дома.

Так выглядит модель циркуляционного насоса для системы водяного отопления частного дома или дачи. Ротор насоса контактирует с теплоносителем

Установка насоса в систему отопления производится таким образом, чтобы ось его вала обязательно располагалась в строго горизонтальной плоскости. Именно такое расположение позволит теплоносителю непрерывно обмывать подшипники, обеспечивая при этом их смазку. При игнорировании данного требования вероятна поломка насоса из-за повышенного износа подвижных деталей вследствие дефицита смазывающего вещества.

Одна из возможных схем подключения циркуляционного насоса «мокрого» типа к системе отопления загородного дома с принудительной циркуляцией теплоносителя

Главный недостаток «мокрых» насосов кроется в низком значении КПД, составляющем всего 50%. Этот факт надо учитывать при выборе, так как данное оборудование имеет смысл устанавливать лишь в системах водяного отопления, имеющих небольшую протяженность трубопровода. Подобные модели рекомендуется использовать для обеспечения принудительной циркуляции теплоносителя в системе отопления небольшого частного дома.

Насосы с «сухим» ротором

Конструкция «сухого» циркуляционного насоса спроектирована таким образом, что ротор прибора не вступает в контакт с водой, циркулирующей по трубам. Рабочая часть и электромотор насоса данного вида герметично отделяются друг от друга специальными уплотнителями. Существует три подвида циркуляционных насосов с сухим ротором:

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

Насосное оборудование данного вида отличается высоким КПД, достигающим 80%, а также повышенным уровнем шума

Поэтому установку циркуляционного насоса «сухого» типа рекомендуется проводить в отдельном подсобном помещении, при этом уделить особое внимание его звукоизоляции

Маркировка и технические характеристики циркуляционных насосов

Приобретаемый для системы отопления насос должен соответствовать своему назначению. При выборе ориентируются на основные технические характеристики.

Максимальный напор

Он показывает, на какую высоту способна подниматься перекачиваемая жидкость. Этот показатель должен соответствовать этажности здания. При установке насосной станции на некотором удалении от коттеджа следует предусмотреть некоторый запас, требующийся на преодоление гидравлического сопротивления трубопроводов. Для большинства загородных домов подходят модели с напором от 4 до 8 метров.

Расход

Он указывает на максимальный объем перекачиваемой жидкости в единицу времени. Его исчисляют в м3/час или л/мин. Данный показатель учитывается при выполнении гидравлических и теплофикационных расчетов проектируемой системы.

Диаметр патрубков

Он напрямую связан с размером подходящих к насосу трубопроводов. Самые ходовые трубы в малоэтажных зданиях 25 и 32 мм.

Монтажная длина

От нее зависит выбор места для установки агрегата.

Для удобства пользователей большинство известных производителей включают основные характеристики в маркировку своих изделий. Типичное наименование товара состоит из:

  • буквенного обозначения типа насоса и варианта его материального исполнения;
  • цифрового обозначения основных технических характеристик.

Виды циркуляционных насосов

Специалисты различают два основных типа циркуляционных насосов, устанавливаемых в локальных отопительных системах. Каждый из них требует внимательного рассмотрения.

Сухие циркуляционные насосы.

Конструкция сухих циркуляционных насосов исключает контакт ротора электродвигателя с перекачиваемой водой. Рабочее колесо в этом случае отделено от ротора кольцами торцевого уплотнителя.

В качестве материала для них применяют:

  • высокопрочные смеси на основе прессованного углерода;
  • нержавеющую сталь;
  • износостойкую керамику;
  • оксиды алюминия и вольфрама.

Кольца прижимаются друг к другу пружинами. При движении они плотно притираются одно к другому. Тончайшая пленка воды, попадающей в зазор, служит дополнительным герметизирующим элементом конструкции. Насосы старого исполнения вместо торцевого уплотнения использовали сальниковую набивку, которую надо было периодически подтягивать или набивать заново по мере ее износа для восстановления первоначальной герметичности. Торцы современных моделей не требуют ремонта в течение 3 лет и более.

Устройство циркуляционного насоса с сухим ротором.

1. Вентилятор двигателя.2. Корпус двигателя с ребрами охлаждения.

3. Уплотнительный сальник.4. Крыльчатка.

5. Корпус помпы.

Особенности эксплуатации циркуляционных насосов сухого типа:

  • высокий КПД, достигающий 80%;
  • повышенный уровень шума, требующий установки оборудования в отдельное помещение;
  • жесткие требования к минимизации содержания в воде взвешенных твердых частиц, приводящих к абразивному износу уплотнений;
  • недопустимость длительной работы на холостом ходу без контакта с жидкостью.

Варианты конструкций и положения установки «сухих» насосов.

Горизонтальные насосы

Горизонтальные насосы имеют классический вариант монтажа, при котором рабочее колесо и двигатель располагаются на одном уровне. Приемный патрубок у них находится в торцевой части, а нагнетательный – на боковой поверхности корпуса.

Вертикальные насосы

Вертикальные насосы отличаются положением двигателя над рабочей частью. Приемный и выкидной патрубки у них обычно имеют одинаковый диаметр и располагаются на одной горизонтальной оси.

Блочные насосы

Блочные насосы характеризуются компактной конструкцией. Электродвигатель и рабочее колесо у них нередко монтируются в одном корпусе. Для них характерно торцевое расположение приемного штуцера и радиальное направление выкидного патрубка.

Мокрые циркуляционные насосы

Отличительной чертой мокрых насосов является непосредственный контакт ротора электродвигателя с перекачиваемой жидкостью. При этом вода играет дополнительную роль смазки трущихся поверхностей и охлаждения мотора. Токоведущие части в этом случае защищаются стаканом из нержавеющих материалов, отделяющим вращающийся вал от статора. При изготовлении ротора активно применяется керамика и графит. Корпус обычно выполняется из бронзы, латуни или чугуна.

Особенности циркуляционных насосов мокрого типа:

  • почти бесшумная работа;
  • минимальное техническое обслуживание;
  • длительный срок эксплуатации;
  • низкий КПД, который редко достигает 50%.

Современные модели имеют модульное строение, облегчающее ревизию и ремонт. Подводящие трубопроводы крепятся к насосу с помощью резьбы или фланцевых соединений. В связи с необходимостью равномерной подачи охлаждающей воды на подшипниковые узлы оборудование данного типа почти всегда монтируется в горизонтальном положении.

Устройство циркуляционного насоса отопления с мокрым ротором

1. Цельный стакан мокрого ротора.2. Керамический вал.

3. Мокрый ротор.4. Уплотнительное кольцо.

5. Крыльчатка помпы.6. Крышка.

Советы по выбору устройства для системы теплого пола в доме

Как подобрать насос для тёплого пола? Сегодня на рынке в основном представлены насосы для СО, имеющие стандартный расход порядка 40 л/мин (около 2,5 куб.м/час) и напором до шести метров. Скорость расхода прямо-пропорциональна величине напора.

При покупке следует понимать, что указанный на насосе расход в 40 л/мин не всегда будет соответствовать фактическому расходу. Т.к. последний зависит от того, какова пропускная способность узла пола или самой системы. Большое количество длинных контуров уменьшает расход.

Разобраться с этим просто по двум графикам: теоретическому (для всех подобных насосов) — №1, и реальному для рассмотренного в примере насоса на 2,5 куб.м. с напором в шесть метров — № 2.

Чем выше пропускные возможности вашей системы, тем слабее напор на всех подключённых контурах. Т.е. чем больше контуров замкнуто на один смесительный узел, тем больше расход.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации