Как выбрать циркуляционный насос для отопления: виды, производители, расчет производительности и напора

Для повышения эффективности работы автономных систем отопления в квартирах, частных и загородных домах применяют циркуляционные насосы. Данные аппараты имеют невысокую стоимость, экономичны, малошумны и устанавливаются даже в старых системах отопления, основанных на естественной циркуляции.

Содержание

1 Особенности циркуляционных насосов для отопления2 Преимущества и недостатки циркуляционных помп
2.1 Агрегаты сухого типа2.2 Аппараты с “мокрым” ротором

3 Расчет производительности4 Расчет напора5 Дополнительные функции (автоматика)6 Обзор производителей

Особенности циркуляционных насосов для отопления

Основным назначением циркуляционных насосов (помп), устанавливаемых в системах отопления, является обеспечение постоянного движения теплоносителя по трубопроводу без повышения давления в нем. Нагретая вода, перемещаясь по контуру с определенной скоростью, равномерно отдает тепло всем элементам системы. Благодаря этому обогрев помещений происходит быстро и c меньшими затратами газа, требуемого на нагрев теплоносителя.

Если устанавливается система отопления, например, для частного дома, которая будет работать по принципу принудительной циркуляции, то без установки циркуляционной помпы не обойтись. Также данные насосы можно устанавливать в отопительных системах, работающих по принципу естественной циркуляции. Установка помпы повышает эффективность работы отопительного контура и способствует экономии газа.

Покупать циркуляционные насосы для отопления следует после изучения полного ассортимента данного вида продукции, который широко представлен в интернете, поскольку аппараты могут отличаться не только конструктивно (“сухие” и “мокрые”), но и по мощности, способу установки. К тому же, некоторые модели циркуляционных агрегатов оснащаются переключателями режимов работы, изменяющими скорость вращения вала аппарата.

Важно! Отдельные модели насосов с регулировкой режимов работы могут быть оснащены автоматикой. Она реагирует на изменение температуры воздуха в помещении и включает необходимую скорость вращения ротора для уменьшения или увеличения скорости циркуляции воды в системе.

Преимущества и недостатки циркуляционных помп

Как уже говорилось выше, циркуляционные помпы имеют конструктивные отличия и разделяются на аппараты с “сухим” и “мокрым” ротором. Оба типа агрегатов работают достаточно эффективно и в силу своих конструкционных отличий имеют как плюсы, так и минусы при использовании.

Агрегаты сухого типа

Важно! В “сухих” аппаратах ротор не контактирует с теплоносителем, и все элементы двигателя герметично защищены от попадания рабочей жидкости.

К плюсам “сухой” циркуляционной помпы можно отнести следующее:

высокая производительность;
ремонтопригодность;
долгий срок службы;
высокий КПД (около 80%);
возможна установка в любом положении;
надежность;
низкая стоимость;
аппарат может работать без теплоносителя в случае его утечки.

Минусы агрегата с “сухим” ротором:

высокий уровень шума — основная причина, по которой данный вид аппаратов не размещают в жилых помещениях;
требуется периодически проводить профилактику, заключающуюся в осмотре аппарата и смазке его подвижных элементов.

Аппараты с “мокрым” ротором

Важно! В циркуляционных помпах с “мокрым” ротором последний контактирует с теплоносителем, выполняющим, кроме основной функции, роль охладителя для элементов двигателя.

Преимущества “мокрых” циркуляционных агрегатов:

минимальный уровень шума, позволяет размещать помпу в жилых помещениях;
не требуется смазка подвижных элементов устройства;
простой монтаж и обслуживание;
наличие способа охлаждения, не требующего установки дополнительного оборудования;
длительный срок службы;
доступные цены на аппараты и на запчасти к ним.

Недостатки “мокрых” циркуляционных аппаратов:

низкий КПД (около 30 %);
правильная работа помпы возможна лишь при горизонтальной ориентации ротора;
агрегат не может работать без теплоносителя.

В целом, преимущества установки циркуляционных насосов, независимо от их типов, заключаются в следующем:

воздух в помещениях, в том числе имеющих большие площади, прогревается быстро;
трубопровод вместе с радиаторами отопления прогреваются равномерно;
отсутствует завоздушенность труб;
можно устанавливать полотенцесушители и термостаты;
уменьшается расход газа, требуемого для подогрева теплоносителя;
монтаж всей системы отопления можно производить с применением труб малого диаметра.

Расчет производительности

Выбирая циркуляционный насос для отопления, прежде всего, необходимо рассчитать его производительность, под которой подразумевается объем, перекачиваемый аппаратом за определенную единицу времени. Обычно данная характеристика агрегата измеряется в л/мин, л/час или м3/час.

Производительность циркуляционного аппарата вычисляют по формуле: Q = P / (1,163 х (Tf — Tr)).

Q – объем теплоносителя, который прокачивает насос в м3/час.
P – тепловое потребление. Относится к отапливаемым помещениям и измеряется в ваттах (Вт). Согласно СНиП 2.04.07-86, для теплосети одноэтажного или двухэтажного дома с учетом наружной температуры в пределах от -20°С до -30°С, показатель потребления тепла должен быть в районе 173-177 Вт/м2. Для многоэтажного, многоквартирного дома данный показатель должен составлять 97-101 Вт/м2.
Tf – Tr – разница температур между выходящей из котла трубой и обраткой, по которой вода поступает обратно в котел. Если предполагается использовать систему отопления с трубопроводами большой протяженности, да еще с водяными теплыми полами, то разность температур будет в районе 20°С. Для коротких контуров с малым количеством радиаторов можно брать значение около 10°С. Для теплого пола, имеющего небольшую площадь, перепад температур будет в районе 5°С.
1,163 – коэффициент, обозначающий удельную теплоемкость воды, являющейся, в большинстве случаев, теплоносителем. Если будет применяться антифриз, то его теплоемкость определяют по справочникам.

На заметку! Также для расчёта производительности циркуляционного аппарата применяют еще одну формулу: Q = 3,6 х P/(С х (Tf — Tr)), где С обозначает теплоемкость воды (равняется 4,2 кДж/кг*°С). Значение остальных входящих в формулу символов было описано выше.

Например, требуется рассчитать производительность циркуляционного аппарата для помещения площадью 100 м2. Для вычислений будет применяться формула: Q = P/(1,163 х (Tf — Tr)).

Вычисляем тепловое потребление, выполняя подбор по площади:

Р = 100 х 173 = 17300 Вт;
далее, применяем формулу: Q = 17300 / (1,163 х 20) = 743,7 кг/час.

Получившееся значение можно перевести в м3/час. Поскольку плотность воды равняется 1000 кг/м3, то 743,7 / 1000 = 0,7437 м3/час.

Данные расчеты показывают, что для отопительной системы, которую предполагается установить в помещении площадью 100 м2, потребуется приобрести циркуляционную помпу с производительностью не менее 0,75 м3/час.

Совет! Как показывается практика, лучше купить аппарат с небольшим (10-15%) запасом производительности.

Расчет напора

Напор – это одна из важных характеристик, без учета которой невозможно сделать правильный выбор помпы для контура отопления. Данную величину принято измерять в метрах водяного столба. По сути, напор – это параметр, показывающий высоту, на которую помпа способна поднять теплоноситель.

При расчете напора очень важно учитывать потери давления воды, по причине прохождения ее по всем ответвлениям и поворотам, сужениям и расширениям трубопровода. При этом учитывается количество различных фитингов и запорной арматуры, встречающихся на пути теплоносителя, которые также оказывают некое сопротивление. Ниже приведена таблица, в которой указаны приблизительные значения потерь давления в системе, полученные опытным путем.

Зная показатель сопротивления, расчет напора циркуляционной помпы выполняется по формуле: H =R x L x ZF/10000.

Н – напор циркуляционного аппарата.
R – потери давления (см. таблицу выше).
L – длина всего отопительного контура. То есть, общая длина труб подачи и обратки.
ZF – коэффициент дополнительного сопротивления, который относится к различной арматуре и фасонной части. Значение данного коэффициента для арматуры и фитингов равняется 1,3, для термостатических вентилей – 1,7, а для смесителей и устройств, которые предназначены для предотвращения естественной циркуляции – 1,2.
10000 – коэффициент преобразования метров водяного столба в Па.

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.

Важно! Некоторые модели контроллеров имеют функцию “АНТИСТОП”, которая не допускает застой ротора аппарата, например, в летнее время. Также может присутствовать и функция “АНТИЗАМЕРЗАНИЕ”. Благодаря ей включается принудительная циркуляция теплоносителя в системе, если его температура достигнет 5°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.

Обзор производителей

Поломка циркуляционного насоса, особенно в зимний период, может привести к выходу всей системы отопления из строя, что повлечет за собой немалые финансовые вложения для ее восстановления. Даже если поломка помпы замечена вовремя, то не всегда получится быстро купить новый аппарат, например, если дом находится вдали от города. Поэтому рекомендуется сразу покупать качественное циркуляционное оборудование от известных производителей.

Grundfos является известным на весь мир датским производителем, производящим насосное оборудование более 70 лет. Данный производитель впечатляет своей плодотворностью, поскольку ежегодно выпускает около сотни новых моделей агрегатов, которые с успехом используются, как в бытовой сфере, так и в промышленности. Модели циркуляционных помп, которые поставляет на рынок компания Grundfos, имеют следующие особенности:

для изготовления корпусов насосов применяются чугун, латунь, нержавеющая сталь;
модели аппаратов серии UPS имеют 3 скорости вращения ротора;
агрегаты серии Alpha2 оснащены автоматикой, регулирующей частоту вращения ротора;
мощные модели насосов способны обеспечивать напор до 15 м и производительность до 15 м3/час.
циркуляционные агрегаты Grundfos можно купить по цене от 70 до 100 у.е., стоимость мощных аппаратов доходит до 500 у.е.

Wilo – производитель из Германии, поставляющий на рынок широкий ассортимент циркуляционных помп различных модификаций, которые отличаются устойчивой работой и превосходным качеством. Продукции компании Wilo присущи следующие особенности:

аппараты соответствуют директиве по энергосбережению EnEV, которая подразумевает автоматическую регулировку работы циркуляционного оборудования;
насосы работают на переменном токе с напряжением 230/400 В (±10%);
основным материалом, применяемым для изготовления корпусов, является чугун;
аппараты могут иметь мощность от 40 до 200 Вт;
цена на агрегаты Wilo колеблется в диапазоне от 50 до 100 у.е.

DAB – известный производитель циркуляционных насосов из Италии. Данная компания работает уже более 40 лет и вместе с другими поставщиками насосного оборудования конкурирует на отечественном рынке, поставляя аппараты серии А и AV, имеющие следующие характеристики:

имеется защита от перегрузки;
однофазные модели имеют 3 скорости вращения ротора;
аппараты могут работать при температуре теплоносителя от -10 до +110°С;
бытовые агрегаты серии AV имеют производительность 3,5 м3/час и напор – 6,5 м, аппараты серии А имеют производительность 16 м3/час и напор – 11 м;
подобрать подходящую модель с производительностью 3 м3/час и напором 4,3 м можно по цене от 60 у.е.

Важно! Кроме всего, насосы компании DAB имеют дисплеи, установленные на панели управления, благодаря чему облегчается настройка и контроль за работой оборудования.

Источник: tehnika.expert