Как выбрать циркуляционный насос для системы отопления

Шаг 2: производительность

Как рассчитать мощность насоса для отопления (точнее, его производительность в кубометрах в час)?

Если параметры отопительного котла или отдельного контура, который предстоит обслуживать насосу, известны заранее, то расчет насоса для системы отопления выполняется по формуле Q = 0,86 x P/dt.

В ней:

• Q — искомая производительность (м3/час);
• P — значение тепловой мощности котла или контура в киловаттах;
• dt — перепад температуры между подающей и обратной нитками. Этот перепад определяет то количество тепла, которое отдает участок отопительной системы.

В автономной отопительной системе температура подачи крайне редко превышает 75-80 градусов.

Насос с регулятором мощности нужно подбирать по производительности в среднем положении регулятора. Это даст возможность скорректировать производительность при ошибке в любую сторону.

Давайте своими руками выполним расчет насоса для частного дома с котлом мощностью 32 кВт. Температуру подачи примем равной 75 градусам, обратки — 55. Наша формула примет вид Q=0,86 х 32 / (75-55) = 1,376 м3/час.

Расчет теплопотерь

Если отопительная система находится на стадии проектирования, то перед расчетом производительности насоса нам придется оценить необходимое зданию или отдельному его помещению количество тепла. Оно должно покрывать теплопотери в нижний пик зимних температур.

Структура теплопотерь жилого дома.

Теплопотери проще всего рассчитать по еще одной формуле — Q=V*Dt*k/860. Переменные в этой формуле в порядке слева направо:

1. Мощность отопительного котла или участка контура (кВт);
2. Отапливаемый объем (м3);
3. Расчетный перепад температуры между улицей и домом в градусах;
4. Коэффициент рассеивания тепла.

Вычисление объема помещения, думаю, не вызовет затруднений у читателя: азы геометрии мы все проходили в школе. А вот две оставшихся переменных нуждаются в разъяснениях.

Dt вычисляется как разница между санитарной нормой температуры в жилом помещении (для частного дома 20-22 градуса в зависимости от климата региона) и наружной температурой в самую холодную для вашего региона пятидневку;

Распределение температур самых холодных пятидневок зимы по территории РФ.

K берется из таблицы:

Изображение	Коэффициент рассеивания тепла
	06-0,9: отличное утепление (фасад с пенопластовой шубой, тройные стекла).
	1-1,9: среднее утепление (стена в пару кирпичей, однокамерные стеклопакеты)
	2-2,9: плохое утепление (щитовые стены, окна со стеклами в одну нитку).
	3-4: неутепленное строение (холодный склад со стальными стенами)

Давайте посчитаем, сколько тепла требуется мансарде площадью 60 квадратных метров со средней высотой потолка 2,4 метра, расположенной в Севастополе (средняя температура пяти самых холодных дней зимы — -14°С). Утепление — по 50 мм минваты и пенопласта, окна — энергосберегающие однокамерные.

1. Коэффициент рассеивания будем считать равным 0,8;
2. Объем помещения равен 60 х 2,4 = 144 кубометра;
3. Максимальная дельта температуры между мансардой и окружающим ее воздухом — (20 — -14) = 34 °С;
4. Потери тепла равны 144 х 34 х 0,8 / 860 = 4,55 кВт.

На практике мансарда с такими характеристиками обогревается кондиционером с тепловой мощностью в режиме обогрева 4,1 кВт.

Особый случай

Во многих настенных электрических и газовых котлах насос уже установлен изготовителем наряду с группой безопасности и расширительным бачком. Это превращает котел в полноценную и самодостаточную котельную, которая подключается непосредственно к отопительному розливу.

Электрокотел на фото снабжен собственным насосом и подключен прямо в разрыв отопительного розлива.

Виды циркулярных насосов

Основное разделение описываемых агрегатов существует по типу работы ротора. Различают два вида — сухой и мокрый.

Главное его отличие в том, что ротор насоса не имеет контакта с жидкостью. Это обеспечивает торцевое уплотнение скользящего типа, которое изолирует насосную часть от главного механизма. Это продлевает срок службы прибора. Такое оборудование предпочтительней использовать в трубопроводах с повышенным показателем длины.

Если рассматривать положительные и негативные стороны, то к плюсам стоит отнести :

• хороший показатель КПД;
• продолжительный срок эксплуатации.

Минусы состоят в :

• Наличии уплотнительных колец, которые располагаются между рабочей деталью ротора и основным мотором. Эти уплотнители требуют замены один раз в три года.
• Шумности работы. Если нет подвального помещения, то установленные в общем с живущими людьми пространстве, такие устройства будут мешать нормальному отдыху жильцов.
• Обязательности контроля за чистой средой, в которой работает прибор. Оборудование может испортиться из-за попадания в механизм частичек грязи в теплоносителе и атмосферной пыли.

Мокрый тип

Отличие от вышеописанного вида заключается в роторе, работающем в воде. На роторе есть крыльчатка, которая, будучи интегрирована в общий контур движения жидкости ускоряет её перемещение по трубам. Сам теплоноситель является охладителем и смазывающей средой для этого узла.

• отсутствии необходимости обслуживания;
• бесшумность;
• простота эксплуатации;
• возможность регулировки интенсивности работы;
• долговечность.

Минус — в низком КПД. Его показатель находится в пределах 50% значения. Это препятствует возможности применять такие устройства в длинных или толстых трубопроводах.

Лучшие циркуляционные насосы для отопления высокой производительности

В многоэтажных коттеджах равномерный прогрев системы отопления обеспечивают насосы с высокой производительностью (от 6 куб. м/ч). Эксперты выделили несколько качественных приборов.

DAB A 110/180 XT

Рейтинг: 4.9

Самую широкую сферу применения находит итальянский насос DAB A 110/180 XT. Его устанавливают в системы отопления и кондиционирования, в контуры теплого пола. Модель демонстрирует высокую производительность (12,5 куб. м/ч) и самый большой напор (11,1 м) среди конкурентов. Эти рекордные показатели обеспечивает помпе мощный электромотор (403 Вт). Минимальная температура теплоносителя может достигать -10°С. Для изготовления корпуса производитель использовал чугун, мотор сделан из алюминия, а рабочее колесо выполнены из технополимера. Циркуляционный насос может работать в трех режимах, что удобно при изменении в погоде.

Пользователи отмечают высокую мощность итальянского прибора, его надежность и долговечность. Из минусов называется только большой вес (7,3 кг).

• высокая производительность;
• большой напор;
• качественные материалы;
• три режима работы.

большой вес.

Grundfos UPS 32-80 180

Рейтинг: 4.8

Совсем немного уступает в производительности победителю рейтинга датский насос Grundfos UPS 32-80 180. Он может использоваться в системах отопления, где роль теплоносителя играет года или гликольсодержащие жидкости. Высокопроизводительный прибор обладает хорошей пропускной способностью (11 куб. м/ч) и напором (7,5 м). Насос может работать в трех режимах, предусмотрена защита электродвигателя от перегрева. Корпус помпы сделан из чугуна, который защищен от коррозии с помощью лакокрасочного покрытия. Благодаря керамическим подшипникам достигнута бесшумная работа оборудования.

Модель занимает второе место только за счет более скромных показателей производительности. Что касается надежности и долговечности помпы, то у пользователей нареканий нет.

• простой монтаж;
• высокая пропускная способность;
• бесшумная работа;
• надежность и долговечность.

минимальная температура теплоносителя (+2°С).

Wilo Star-Z 20/7 CircoStar

Рейтинг: 4.7

Немецкое качество в сочетании с доступной ценой и компактными размерами позволили попасть насосу Wilo Star-Z 20/7 CircoStar в тройку лидеров рейтинга. Легкий прибор (2,8 кг) демонстрирует высоту подъема 6 м и пропускную способность до 6 куб. м/ч, экономно потребляя электроэнергию (146 Вт). Помпа способна работать в широком температурном диапазоне (-10…+110°С), поэтому изделие устанавливается в системах подачи холодной воды, отопления и кондиционирования. Насос отличается надежностью и долговечностью, это достигнуто за счет бронзового корпуса, графитовых подшипников и устойчивого к токам блокировки электродвигателя.

Домовладельцы считают сильными сторонами помпы качественную сборку, компактность и легкость. К минусам следует отнести большое количество подделок на отечественном рынке.

Типы циркуляционных насосов для отопления, какие лучше

Циркуляционные насосы для систем отопления подразделяются на мокрые и сухие.

Мокрый

Электрический двигатель отделён от воды уплотнительными кольцами. Последние вращаются в течение эксплуатации, касаясь друг друга. Между их поверхностями находится небольшой слой жидкости, который служит герметиком для соединений. Последнее возможно благодаря разности давлений в атмосфере и системе отопления. Несмотря на отсутствие прямого контакта ротора с водой, насос получил название мокрого.

Фото 1. Схема устройства циркуляционного насоса мокрого типа. Стрелками указаны части прибора.

Основным преимуществом является длительная эксплуатация. Герметичное устройство способно работать до трёх лет без замены колец, несмотря на их износ. Это действительно, если не возникало аварийных ситуаций.

Конструкция убирает из обслуживания смазку и охлаждение двигателя. Обе функции выполняет теплоноситель, частично поступающий внутрь. Для питания используют электрические сети как на одной, так и на трёх фазах, в зависимости от мощности установки. Для облегчения монтажа подобные насосы снабжают специальными фланцевыми соединениями или стандартной резьбой. Вид зависит от производительности.

Приборы мокрого типа обладают следующими преимуществами:

• бесшумностью работы;
• небольшим размером, малой массой;
• низким потреблением электрической энергии;
• длительностью эксплуатации без необходимости обслуживания;
• лёгкостью настройки и ремонта благодаря модульной конструкции.

Главный недостаток мокрого циркуляционного насоса — низкий коэффициент полезного действия. КПД редко превышает 50%. Это связано с невозможностью герметизации двигателя при увеличении его размеров. Поэтому подобные приборы применяют в небольших системах отопления, например, в частных домах.

Внимание! Необходимо обратиться к специалистам для монтажа. Это обеспечит бесперебойную работу, в течение которой теплоноситель будет поступать к подшипникам, смазывая их

Сухой

Благодаря конструкции, ротор не взаимодействует с теплоносителем. Насосы обладают большим, в сравнении с мокрыми, коэффициентом полезного действия, около 80%. Но есть два важных недостатка:

• Высокий шум в процессе эксплуатации. Проблема решается установкой звукоизоляции в помещении с насосом.
• Необходимость часто менять фильтры для воды и воздуха. Сухое устройство требует чистить среду, поскольку в течение работы возникают завихрения, которые притягивают пыль. Последняя может привести к поломке, повреждению герметичности. Контроль запылённости позволит увеличить длительность работы устройства.

Фото 2. Циркуляционный насос сухого типа от производителя Wilo. Подобные приборы гораздо больше изделий с мокрым ротором.

Циркуляционные насосы сухого типа делят на 3 разновидности:

• горизонтальные, в которых, соответствуя названию, двигатель расположен параллельно земле, а патрубки — на торце;
• вертикальные, с мотором, установленным перпендикулярно полу и патрубками в одной оси;
• блочные, в виде шкафчиков, которые монтируют в стену.

Включение рециркуляционных насосов в рассечку между сетевым подогревателем и котлом.

В пиковых водогрейных котельных, расположенных в непосредственной близости от потребителей тепла, при использовании в качестве топлива мазутов, для разомкнутой схемы теплоснабжения получила применение схема включения рециркуляционных насосов в рассечку между сетевым подогревателем и котлом рисунке 5:

Рециркуляционный насос подает воду в котел с температурой не менее 110ºС, откуда горячая вода с температурой 150ºС и более подается в мазутное хозяйство, в подогреватель подпиточной воды и на сетевой подогреватель. Холодная вода из мазутного хозяйства подается в трубопровод обратной воды, проходит сетевой подогреватель и поступает в сеть потребителям тепла. Вода из сетевого подогревателя с tП не менее 110ºС поступает на вход рециркуляционного насоса. Сырая вода предварительно перед химической очисткой подогревается до температуры 20 ºС, например, водоводяным подогревателем и водой из мазутного хозяйства. После ХВО подпиточная вода подогревается до 50-70 ºС и поступает в вакуумный деаэратор, а из него в аккумулирующие баки (на рис. 5 не показаны).

Аккумулирующие баки накапливают воду в периоды водоразбора меньше среднесуточного и отдают дополнительное количество деаэрированной воды в циркуляционный контур котла. Из этого же контура через мазутное хозяйство производится подпитка и тепловой сети. При необходимости подпитка тепловой сети может производиться насосом подпиточной воды через поперечную перемычку с клапаном перед сетевым подогревателем (на рис. 5 не показана). Установка аккумуляторных баков позволяет работать оборудованию установки горячего водоснабжения с постоянной среднесуточной нагрузкой, что является наиболее экономичным решением.

Всю аппаратуру котельной, предназначенную для подпитки тепловой сети следует рассчитывать на среднечасовой расход воды за сутки с максимальным водоразбором.

Регулирование тепловой нагрузки производится за счет изменения производительности рециркуляционного насоса. Для этого на подводящем трубопроводе установлен регулирующий клапан с автоматическим приводом. Управление клапаном производится с учетом температуры воды в обратном трубопроводе. При уменьшении температуры обратной воды клапан поднимается и увеличивает проходное сечение, что приводит к уменьшению сопротивления рециркуляционного контура, увеличению производительности рециркуляционного насоса и снижению тепловой нагрузки на сетевой подогреватель. При этом одновременно в котел подается меньше топлива и воздуха для понижения его рабочей мощности.

Система регулирования тепловой нагрузки выполняется так, что при любом изменении потребления тепла tВК остается не менее 110ºС.

Подбор циркуляционного насоса для системы отопления

Иногда перед человеком, уже посадившим дерево и вырастившим сына, встает вопрос – а как подобрать циркуляционный насос для отопительной системы возводимого дома? И от ответа на этот вопрос зависит многое – будут ли равномерно прогреты все радиаторы, будет ли скорость потока теплоносителя в

отопительной системе достаточной, и в то же время не превышенной, не будет ли гула в трубопроводах, не будет ли насос потреблять лишнюю электроэнергию, правильно ли будут работать термостатические вентили отопительных приборов и так далее и тому подобное. Ведь насос – это сердце отопительной системы, которое неустанно качает теплоноситель – кровь дома, наполняющую дом теплом.

Подобрать циркуляционный насос для отопительной системы небольшого здания, проверить, правильно ли насос подобран продавцами в магазине, или убедиться в правильности подбора насоса, стоящего в существующей системе отопления, достаточно просто, если воспользоваться укрупненным методом расчета. Основной параметр подбора циркуляционного насоса – это его производительность, которая должна соответствовать тепловой мощности обслуживаемой им отопительной системы.

Необходимую производительность циркуляционного насоса с достаточной точностью можно рассчитать по простой формуле:

где Q – необходимая производительность насоса в кубометрах в час, Р – тепловая мощность системы в киловаттах, dt – дельта температур – разница температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе. Обычно принимается равной 20 градусам.

Итак, пробуем. Возьмем, для примера, дом общей площадью 200 квадратных метров, в доме есть подвал, 1 этаж и мансарда. Система отопления двухтрубная. Необходимую тепловую мощность, требуемую для обогрева такого дома, примем 20 киловатт. Производим несложные вычисления, получаем – 0,86 кубометра в час. Округляем, и принимаем производительность необходимого циркуляционного насоса – 0,9 кубических метра в час. Запомним ее и идем дальше. Второй важнейшей характеристикой циркуляционного насоса является напор. Каждая гидравлическая система имеет сопротивление пропускаемому по ней потоку воды. Каждый угол, тройник, редуцирующий переход, каждый подъем – все это местные гидравлические сопротивления, сумма которых и составляет гидравлическое сопротивление отопительной системы. Циркуляционный насос должен преодолеть это сопротивление, с сохранением расчетной производительности.

Точный расчет гидравлического сопротивления сложен и требует определенной подготовки. Чтобы примерно рассчитать необходимый напор циркуляционного насоса используется формула:

где N – количество этажей здания, включая подвал, K – усредненные гидравлические потери на один этаж здания. Коэффициент К принимается 0,7 – 1,1 метра водяного столба для двухтрубных систем отопления и 1,16-1,85 для коллекторно-лучевых систем. В нашем доме три уровня, с двухтрубной отопительной системой. Коэффициент К принимаем 1,1 м.в.с. Считаем, 3 х 1,1 = 3,3 метра водяного столба.

Обратите внимание – общая физическая высота отопительной системы, от нижней до верхней точки, в таком доме составляет порядка 8 метров, а напор необходимого циркуляционного насоса только 3,3 метра. Каждая отопительная система является равновесной, насосу не нужно поднимать воду, он только преодолевает сопротивление системы, поэтому увлекаться большими напорами никакого смысла нет

Итак, мы получили два параметра циркуляционного насоса, производительность Q, m/h = 0,9 и напор, Н, м = 3,3. Точка пересечения линий от этих величин, на графике гидравлической кривой циркуляционного насоса, является рабочей точкой необходимого циркуляционного насоса.

Допустим, Вы решили остановиться на отличных насосах DAB, итальянских насосах великолепного качества по совершенно адекватной цене. Пользуясь каталогом, или менеджерами нашей компании, определяете группу насосов, в параметры которых попадает необходимая рабочая точка. Решаем, что этой группой будет группа VA. Выбираем наиболее подходящий график гидравлической кривой, лучше всего подходит кривая насоса VA 55/180 X.

Рабочая точка насоса должна находиться в средней трети графика – эта зона является зоной максимального КПД насоса. Для подбора выбирайте график второй скорости, в этом случае Вы страхуете себя от недостаточной точности укрупненного расчета – у Вас останется резерв для увеличения производительности на третьей скорости и возможность ее уменьшения на первой.

Что такое циркуляционный насос для отопления

По сути, это обычная водяная помпа лопастного (турбинного) типа. Бывают помпы поршневые, но для систем отопления они не применяются.

Внутри находится турбинка, которая приводится в движение электромотором. При вращении возникает разница в давлении между патрубками, и жидкость перетекает в одном направлении.

Насос работает при высоких температурах теплоносителя, поэтому материалы должны быть термостойкими и устойчивыми к коррозии:

Бывают корпуса из композитных материалов – но это иная ценовая категория.

Крыльчатка турбины выполняется из специальных полимеров. Расчет идет на продолжительную эксплуатацию, мало кто захочет регулярно разбирать систему отопления для замены компонентов насоса.

Конструкции и размеры самые разнообразные, не составит большого труда подобрать подходящий экземпляр. Однако отличие не только во внешнем виде.

Советы по выбору

Выбирать насос следует, учитывая несколько важных характеристик:

• Производительность устройства. Перед покупкой уточните мощность установленного отопительного котла. Исходя из полученных данных подберите оптимальный по уровню производительности насос.
• Высота подъема. Эксперты рекомендуют пользователям производить простые расчеты – на 10 м трубопровода выбирать напор в 0,6 м.
• Регуляция скорости потока. Полезная дополнительная функция, благодаря которой насос полностью управляем, а пользователь самостоятельно меняет скорость движения, если это необходимо.
• Мощность. Чем тоньше труба, тем сильнее должна быть мощность. Как правило, мощность моделей варьируется от 100 до 150 Вт, от простых труб к сложным.
• Материалы. В идеале корпус насоса должен быть выполнен из чугуна, а рабочие колеса, крыльчатки и другие части – из ударопрочного пластика.

Напор, производительность, скоростной режим

Напор зачастую измеряется в метрах и определяет высоту водного столба, создаваемого рассматриваемой моделью насосного устройства. В обычном понимании данного параметра можно рассматривать способность насоса осуществлять разброс по высоте между нижней и наивысшей точками оборудованного контура. Такой вариант считается нелогичным и полностью неправильным.

Проблема с преодолением водного столба высотой в целый дом может возникнуть только в ситуации, когда в верхней точке оборудованного контура присутствует воздушная пробка, которую нужно будет продавить насосному устройству в узкой трубе до самого низа системы отопления.

Подобная ситуация редко возникает потому, что в правильно спроектированном контуре может монтироваться воздушник или так называемый кран Маевского, вентиль, либо автоматизированный воздухоотводчик.

Гидравлическое сопротивление в водном контуре может быть преодолено при помощи напора. Ничего большего от данных устройств не потребуется. Если насос генерирует слишком большой напор, это будет вредно для всей системы.

Производительность считается одним из наиболее понятных контрольных параметров, на которые следует ориентироваться при выборе устройства. Этот параметр указывает на объем жидкости в кубических метрах, который прибор может перекачать на протяжении одного часа. От показателя производительности зависит равномерность распределения температуры теплоносителя по водному контуру.

Следует отметить, что слишком большая производительность может быть вредной так же, как может быть вреден чрезмерный напор. При этом повышается расход электричества, возникают нежелательные шумы, температура обратки существенно завышается.

Некоторые устройства могут работать вы выбранном заранее скоростном режиме. Таким образом скорость работы устройства делится на три или четыре режима.

Популярные производители и модели

Рассмотрим наиболее известных производителей циркуляционных насосов и их моделей:

WILO TOP-S 30/10 EM PN6/10

Это массивное устройство с чугунным корпусом и высокой производительностью — до 12 м3/час. Напор тоже немалый — обеспечивает подъем теплоносителя на 10 м. Средняя точка на графике дает подъем 6 м3 на 6 м. Режим работы трехскоростной. Недостатками этого прибора считают большую массу и вес, а также увеличенный пусковой ток.

BELAMOS BRS 25 / 8G

Российский бренд, но производится в странах Юго=Восточной Азии. При этом, соотношение цены и качества вполне удачное. Максимальная производительность — 5,28 м3/ч, а напор — 8 м. Внешне этот аппарат является полной копией немецкого Grundfos UPS, хотя по характеристикам он несколько уступает оригиналу.

Grundfos UPS 25-40 180

Оптимальный вариант для отопления частного дома средней величины. Мощность — 45 Вт, производительность — 2,93 м3/ч, напор — 4м. Конструкция мокрого типа, но качественно изолирована о протечек. Пользователи отмечают низкий уровень шума во время работы, качественную сборку, долговечность аппарата.

Aquario AC 254-180

Хороший вариант для частного дома с двухтрубной отопительной системой. Производительность составляет 1,8 м3/ч, что на первый взгляд маловато. Однако, для небольших систем этот насос — оптимальный вариант, который непросто отыскать. Корпус чугунный, мощность составляет 48 Вт. Низкая стоимость устройства является дополнительным плюсом.

Wilo Star-RS 30/6-180

Удачно подобранные характеристики этого насоса позволяют установить его в подвале двухэтажного дома. Он обеспечивает 5,5 м при производительности 3,5 м3/ч. Это сочетание дает возможность работать в системе, обслуживающей большую площадь. Потребляемая мощность — 84 Вт, что многовато, но низкая стоимость прибора уравновешивает этот недостаток.

Grundfos UPS 32-80

Этот образец мощного и прочного насоса способен перекачать 11 м3 жидкости в час. Корпус бронзовый, устойчивый ко всем нагрузкам, как механическим, так и к температурным. Напор 7,5 м позволяет работать даже в трехэтажных домах. Аппарат дорогой, но, по утверждениям владельцев, вполне соответствует этой стоимости.

Wilo Yonos PICO 25/1-6

Этот прибор оснащен электронным блоком управления. Напор — до 6 м, производительность — 3,7 м3/ч. Это не слишком много, но для двухэтажного дома среднего размера вполне подойдет. Имеется функция автоматического удаления воздуха, весьма полезная в частных отопительных системах. Дополнительный плюс — удобный способ подключения питания. Используется герметизированная колодка, которая просто защелкивается в гнезде.