Насос для отопления

Расчет рабочего давления в контуре

Производя выбор циркуляционного насоса для системы отопления расчет необходимо произвести и по такому показателю как давление внутри трубопровода. Для этого можно воспользоваться соотношением:

P = (R x L + Z) / p x q, где:

P – величина давления;

R – сопротивление потоку для прямых участков трубопровода;

L – общая  длина

Z – величина сопротивления потоку, обусловленная применяемыми в системе фитингами, кранами и прочей арматурой;

р – величина плотности теплоносителя при рабочей температуре;

q – значение ускорения свободного падения.

При недостатке данных для расчета по приведенной формуле, можно воспользоваться упрощенным соотношением:

P = R x L x ZF, где

R – величина сопротивления потоку в прямом участке трубы, составляющая приблизительно 100 – 150 паскалей на 1 метр, выраженное в удобной для расчета форме оно составит 0,01 – 0,015 метра на метровый участок трубы;

L – общая протяженность трубопровода, на двухтрубной схеме отопления учитываются как прямой, так и обратный контур;

ZF – коэффициент увеличения, зависящий от следующих показателей:

• для системы с шаровыми кранами, для которых несвойственно уменьшение просвета трубопровода, и с правильно подобранными фитингами он принимается равным 1,3;
• при использовании дроссельных или терморегулирующих устройств его значение составит 1,7.

Производя выбор циркулярного насоса для системы отопления, расчет его характеристик представляется как необходимая процедура.

Практика применения циркуляционных насосов дает возможность их подбора без вычислений необходимых параметров. Рекомендуемые параметры приведены в таблице.

Таблица для эмпирического подбора насоса

Таблица 1.

Примечание: в третьей колонке первая цифра – диаметр патрубков, вторая – высота подъема.

Воспользовавшись приведенными данными, можно без особых хлопот подобрать нужное устройство для устойчивой и длительной работы.

Основные производители

Циркулярные насосы для систем отопления выпускаются множеством европейских производителей с достаточно высоким качеством и в широком ассортименте.

. Производимые в Германии насосы этого концерна занимают довольно большое место на профильном рынке. Отличаются высоким качеством и устойчивой работой. Практически все модели этого производителя оборудованы автоматическим и ручным управлением. Настраиваются не только обороты ротора, но и деблокирующие функции, включая величину давления в системе.

. Этот итальянский производитель успешно конкурирует с другими поставщиками на российский рынок, более 40 лет представляя  центробежные насосы. Особенностью продукции DAB являются применяемые на панели управления дисплеи, очень удобные для взаимодействия с установкой и контролем процесса работы.

. Датская компания под этим названием существует уже более 70 лет, поставляя на рынок насосное оборудования различного назначения. Следует отметить, что этот производитель является явным и давно признанным профильного рынка. Впечатляет плодотворность и творческий подход компании, выпускающей на рынок до сотни новых моделей своей продукции ежегодно.

Оборудование этого производителя для систем отопления выходит под маркировкой UPS и линейка продукции предназначается как для бытового применения, так и для промышленного. Главной особенностью циркулярных насосов для отопления является их пригодность к работе в очень широком диапазоне температур: от -25о до +110оС.

Линейка продукции UPS может работать с применением 3-х режимов производительности.

. Отечественный производитель циркулярных насосов, успешно конкурирующий на рынке с европейскими компаниями.

Агрегаты отличаются неприхотливостью в работе, могут обеспечить активную циркуляцию в отопительных сетях теплоносителей различной плотности, что определяет широкий выбор жидкостей, вплоть до трансформаторного масла. Работают в 3-х режимах мощности, регулировка бесступенчатая. Выгодно отличается от конкурентов уровнем цен.

Заключение

Выбор циркулярного насоса для системы отопления и его расчет позволят потребителю сделать оптимальную покупку для реальных условий конкретного помещения.

Предложенные здесь варианты предварительной оценки необходимого оборудования позволяют уверенно сделать такой выбор. Успехов вам!

• Устройство выгребной ямы, как выкопать самостоятельно
• Устройство колодцев канализации
• Как врезаться в водопроводную трубу под давлением
• Установка теплого инфракрасного пола в виде матов под плитку
• Тепловая изоляция трубопроводов отопления

Типы циркуляционных насосов

Для циркуляции теплоносителя в системах отопления может быть использовано 2 вида устройств. Первые называются «сухие» насосы, вторые – «мокрые». Главное их отличие состоит в конструкции.

«Сухие»

Wilo VeroLine-IP-Z

В «сухих» устройствах теплоноситель не контактирует с ротором и другими его деталями, только с крыльчаткой. Все стыки герметично соединены уплотнительными кольцами и прокладками.

«Сухой» циркуляционный насос имеет высокий коэффициент полезного действия – 80-85% (в зависимости от модели и производителя). Единственный недостаток – повышенный уровень шума, из-за чего устанавливать его лучше в отдельном помещении, подальше от жилых комнат, например, котельной. Охлаждается насос благодаря вентилятору и ребристой поверхности.

Этот тип устройства рекомендуется использовать для систем отопления больших размеров (многоэтажные дома).

Обратите внимание! Чтобы циркуляционный насос «сухого» типа прослужил как можно дольше, необходимо вовремя проводить его техобслуживание, смазывая двигающиеся детали.

«Мокрые»

Wilo TOP-Z

В устройствах этого типа помимо крыльчатки в теплоноситель погружается и ротор. Благодаря этому происходит его охлаждение, а также жидкость играет роль смазки. По сравнению с «сухими» циркуляционными насосами, «мокрые» работают тихо, поэтому для их установки не требуется отдельное помещение. Однако их КПД заметно меньше – на 20-30%.  Эти насосы рекомендуется устанавливать в зданиях с маленькой обогреваемой площадью, например, в частном доме.

«Мокрые» могут работать длительное время без техобслуживания, их легче ремонтировать, меньше потребляют электричества, а также обладают маленькими габаритами и весом. Все детали, соприкасающиеся с теплоносителем, произведены из качественных материалов, не подвергающихся воздействию коррозии.

Обратите внимание! Ось вала циркуляционного насоса «мокрого» типа должна находиться только в горизонтальном положении, чтобы подшипники постоянно смазывались.

Особенности сухих насосов

«Сухие» насосы применяются в отопительных системах длительной протяженности и характеризуются отсутствием контакта носителя тепла с ротором. Главным преимуществом использования таких агрегатов принято считать высокий КПД (порядка 80%).

Но хватает и недостатков: это необходимость отдельного звукоизолированного помещения, где будет работать устройство, по причине высокого уровня шума, а также важность контроля пылевых и взвешенных частиц в воздухе и носителях тепла. .

При выборе насоса сухого типа следует учесть, что они бывают 3 видов:

• блочные;
• консольные (отличаются горизонтальным положением двигателя);
• вертикальные (патрубки расположены в одной оси, а двигатель – вертикально).

Насосы для перекачки топлива и других жидкостей.

Как известно, перекачивать нужно не только воду, но и всякого рода технические и пищевые жидкости. Например:

• Топливо — дизель, керосин, бензин, мазут.
• Жидкие удобрения.
• Спиртосодержащие жидкости (например, вино или самогон).
• Моющие средства.

Физические свойства всех этих жидкостей не позволяют использовать «обычные» насосы для их перекачивания. Попробовать, конечно, можно, но на долгую эксплуатацию в этом случае расчитывать не приходится. Например, при перекачке дизельного топлива обычным насосом из строя быстро выходят сальники и прокладки. Связано это с тем, что они изготовлены из немаслостойких эластомеров (чаще всего EPDM).

Насосы для перекачки топлива могут быть следующих видов:

• Центробежные нормально всасывающие.
• Погружные.
• С ручным приводом.

Погружной насос для топлива с питанием от 12В
Ручной насос с установкой на бочку

В этой статье мы рассмотрим устройство центробежных насосов, а остальные трогать не станем. Смотрим ниже на картинку:

1. Вентилятор двигателя.
2. Крышка.
3. Передний подшипник.
4. Суппорт.
5. Задняя крышка гидравлической части.
6. Уплотнение.
7. Корпус гидравлической части.
8. Передняя крышка.
9. Уплотнение.
10. Рабочее колесо.
11. Шпонка.
12. Конденсатор.
13. Тумблер.
14. Клеммная коробка.
15. Патрубок с накидной гайкой.
16. Патрубок с накидной гайкой.
17. Винт.
18. Задняя крышка.
19. Задний подшипник.
20. Статор.
21. Ротор.
22. Задняя часть диффузора.
23. Передняя часть диффузора.
24. Уплотнение.
25. Сальник.

Устройство насоса не меняется от того качает он воду или дизельное топливо, но меняются материалы, из которых изготовлены гидравлическая часть и материалы прокладок и сальников. Гидравлическая часть изготавливается из латуни или других сплавов меди, сальники и прокладки делаются из маслостойких эластомеров (например, NBR). Уплотнения и сальники стойки не к любым жидкостям. Поэтому уточняйте в паспорте возможность работы с ними.  Для перекачки некоторых агрессивных жидкостей подойдут только промышленные насосы. В этом случае цена вопроса идет на десятки тысяч рублей.

Виды насосов

Чтобы энергоноситель циркулировал продуктивно, используются сухие и мокрые насосы.

Сухие

В оборудовании первого вида контакт ротора с теплоносителем не предусмотрен. Уплотнитель, используемый в таком приборе, герметично отделяет сам насос от мотора. КПД этого оборудования – 80%, поэтому его целесообразно применять при постоянной перекачке большого количества жидкости.

Область применения сухих помп – торговые центры, фабрики, заводы. В частных домах такие конструкции не используются вследствие высокого уровня шумообразования.

Мокрые

Ротор мокрых насосов находится в теплоносителе, перекачкой которого они занимаются. Вода охлаждает движок. Входящий в конструкцию статор служит для подхода электричества. У насосов с «мокрым» ротором масса плюсов: долгий срок эксплуатации, редкое техническое обслуживание, малое шумообразование, небольшие размеры, простота замены блоков.

Минусы — невысокий КПД (порядка 30-50%), ограниченная сфера применения (частные дома и городские квартиры), невозможность использования помп для питьевой воды и для всего, что имеет отношение к продуктам питания.

Дополнительные параметры

Следует отметить, что для подбора такого агрегата, как циркуляционный насос для отопления, характеристики параметрами напора и производительности не ограничиваются.

Стоит также учитывать собственно потребность здания в тепле.

Существуют общепринятые в рамках одной страны стандарты на необходимость отопления из расчета площади в 1 м. кв.

Согласно европейским стандартам, это значение составляет 100Вт для одно- или двухквартирного дома и 70Вт — для многоквартирного. В РФ существуют свои значения для каждого регионов, которые закреплены в СНиП 2.04.05-91 в разделе «Отопление, вентиляция и кондиционирование». Поэтому, для расчета потребности здания в тепле останется только умножить данные стандарта на площадь.

Когда же все входные данные рассчитаны, можно приступать выбору самого насоса. Самым простым способом выбора является просмотр каталогов. В них каждый циркуляционный насос для отопления, характеристики его эксплуатации и монтажа представлены наиболее удобным способом для сравнения с нужными вам значениями.

Но нужно учесть следующий факт: вычисленные вами значения рассчитаны на максимум работы насоса, поэтому, ориентироваться следует на несколько заниженные значения. Такой подход позволит сэкономить приличную сумму при покупке насоса, и не стоит бояться, что в сильные морозы он не справится со своей задачей.

Поскольку система отопления, использующая циркуляционный насос, представляет собой закрытую и действующую под высоким давлением (несколько атмосфер), то для процесса ее заполнения применяют насос, нагнетающий давление, либо же присоединяют к водопроводной системе, работающей под высоким давлением и тестируют.

Расчёты и пример

Чтобы правильно подобрать циркуляционный насос, необходимо сделать предварительные расчёты. А точнее нужно узнать следующие величины:

• Qn – мощность источника тепла, кВт;
• Qpu – объёмная подача, м3/ч;
• Hpu – напор, необходимый для преодоления гидравлического сопротивления в системе, м.

Для более лёгкого восприятия все расчёты будут проводиться на примере частного дома, площадью 340 м2.

Мощность источника тепла вычисляется по формуле Qn=, где Sn – площадь отапливаемого помещения, Qуд – удельная теплопотребность, то есть сколько требуется Вт на м2 , чтобы в доме было уютно и тепло. Для зданий с числом квартир больше двух эта величина равна 70 Вт/м2, а для отдельно стоящих, например, частных домов, 100 Вт/м2.

Так как для примера приведён частный дом, то для расчётов берётся второе число

Теперь можно вычислить объёмную подачу: Qpu=, где число 1,163 – это удельная теплоёмкость воды. Если в системе отопления используется другой теплоноситель, то вместо этого числа необходимо поставить соответствующий коэффициент.  — расчётная разность температур в прямом и обратном трубопроводах. Для стандартных систем она равна от 10 до 20°С.

Для примера используется средняя разность 15°С:

Далее необходимо вычислить размер напора, достаточного для того, чтобы преодолеть все сопротивления магистрали. Для этого нужно определить потери в самом длинном участке сети, то есть до наиболее дальнего радиатора.

Hpu=, где R – потери на трениях в трубах системы отопления – от 50 до 150 Па/м. Первое число используется для сетей с большим диаметром труб, так как потерь давления в них меньше, а второе для меньшего размера. L – это длина обратки и подачи для самой длинной ветки. Если она неизвестна, то можно рассчитать её по следующей формуле: (длина дома+ширина дома+высота дома)х2.

Для примера величина L неизвестна, поэтому:

ZF – коэффициент сопротивления фитингов и запорной арматуры. Его величина составляет от 0,3 до 2,2 в зависимости от наличия термостатического вентиля. Если он отсутствует, то берётся число 0,3.

В примере выше он есть, поэтому используется величина ZF = 2,2.

Все вычисления подставляются в формулу:

Зная теперь все 3 величины, можно приступать к выбору устройства.

Как выбрать циркуляционный насос по найденным величинам

Для начала необходимо определиться с производителем. Специалисты рекомендуют выбирать не самые дешёвые модели, так как качество их деталей и заявленные характеристики часто не соответствуют ожиданиям. Наиболее популярными и надёжными производителями являются Grundfos, Wilo, Lowara, Ebara, DUB, Ensyco и другие.

На каждой модели циркуляционного насоса присутствует маркировка, уведомляющая о размерах присоединительной резьбы, потребляемом электричестве, силе напора и о многом другом. Сразу под названием расположены самые важные числа: 25-60, 32-60 и так далее. Первое число – это присоединительный размер в мм, второе – давление, то есть на какую высоту устройство может поднять водяной столб. Цифра 60 означает 6 м, 40 – 4 м, 80 – 8 м.

Чтобы выбрать модель, которая наиболее лучшим образом подойдёт к системе отопления, потребуется технический паспорт или каталог насосов (предоставляется в магазине). Найденные расчёты следует считать средними и самыми оптимальными.

В паспорте к устройству или каталоге изображены диаграммы с указанием величин напора и объёмной подачи. На графике присутствует 3 линии

Обращать внимание необходимо на вторую среднюю линию. Подставляя полученные числа при расчётах, они должны находиться ближе к её центру, а точнее, в третьей части, находящейся по середине

В этом случае подобранная модель лучше остальных справится с возложенной на неё задачей и прослужит длительное время.

Если нет уверенности в произведённых расчётах, лучше всего обратиться к специалистам, чтобы в будущем не возникло проблем с обогревом помещения.

Для чего необходим

Схема отопления с циркуляционным насосом позволяет устранить часть проблем, которые характерны для естественного типа движения теплоносителя. Ведь если на выходе из радиатора вода холодная, когда к крайним радиаторам она тоже доходит еле теплая, то поступающая через обратку холодная вода заставляет работать котел на максимуме своих возможностей. При малейших просчетах проектирования, ошибках монтажа — перекос в температуре становится заметен еще больше, особенно когда необходимо прогреть помещение быстро, или при первом запуске системы, что можно заметить по работе котла, по дальним регистрам.

Применение циркуляционного насоса устраняет эти недостатки. Прежде всего, снижаются требования к соблюдению уклонов труб, их проходному сечению, устраняются все пробки, вызванные разницей температур. Проброс тепла наступает равномерно, температура теплоносителя на входе/выходе каждого радиатора практически одинаковая, а разница между теплоносителем перед входом в систему и возвратом его в котел составляет несколько градусов, в пределах десяти.

Насос сильно упрощает проектирование системы трубопроводов .

Что это дает? Стабилизирует работу котла. Если разница в несколько градусов, то на прогрев затрачивается меньший объем газа, рабочий цикл уменьшается. Например, нам нужна температура теплоносителя в 70. Первоначально, когда вода холодная, котел работает на максимальной мощности, но, со временем прогреваясь, картина меняется.

Теплоноситель за один проход по системе возвращается, потеряв всего 5°, его температура 65°, при этом в помещениях она одинаковая, тепло распределено равномерно по всем радиаторам, а автоматика отключает работу горелки согласно запрограммированным показателям.

Следующее включение произойдет, когда температура понизится. Это экономичный режим работы, при котором происходит не постоянный нагрев, а только поддержание требуемых температурных параметров. Если на всех радиаторах установлены терморегуляторы, то, задавая необходимые температурные параметры на каждом регистре, например, на кухне, в теплой комнате с южной стороны, понизив их, мы получим дополнительную экономию.

Особенности мокрых насосов

«Мокрые» насосы зачастую применяют в стандартных частных домах, где протяженность трубопровода не очень большая. Движение теплоносителя ускоряется за счет вращения ротора, оснащенного крыльчаткой. Механизм охлаждается и смазывается благодаря жидкости, внутри которой происходит вращение ротора.

Важным условием нормального функционирования насоса такого типа является монтаж с учетом горизонтального положения вала. Именно этот момент обеспечивает постоянное наличие водяной смазки, поступающей к подшипникам.

У мокрых насосов много плюсов:

• экономичность энергопотребления;
• бесшумность;
• компактные габариты и небольшой вес;
• долговечность и надежность;
• простота монтажа и ремонтных работ;
• полное отсутствие необходимости в сервисном техническом обслуживании.

Минусов у такой техники практически нет. Существенный недостаток – невысокий КПД (всего порядка 50%).

Это обусловлено невозможностью загерметизировать ротор, имеющий большой диаметр. Потому такое оборудование эксплуатируют исключительно в бытовых системах с небольшой протяженностью труб.

Что важно при подборе циркуляционных насосов

В каждую систему отопления это устройство подбирается индивидуально.

Подбор по техническим характеристикам

Естественно, профессиональные расчеты выполняются с помощью специальных формул.

Достаточно подробно о расчетах, обеспечивающих точный подбор циркуляционника, рассказывается в приведенном ниже видео.

Однако знание следующих усредненных норм может быть вполне достаточным  для подбора подходящего насоса, который можно установить в отопительную систему частного дома:

• насос должен иметь такую же производительность, что и установленный котел отопления;
• необходимо рассчитать требующуюся величину напора (высоту подъема). Специалисты считают, что на каждые 10 м длины труб отопления напор, производимый насосом, должен составлять 0,6 м. Для этого также можно воспользоваться следующим калькулятором:

• желательно, чтобы в насосе имелась возможность изменения скорости движения теплоносителя. Благодаря этому уровень обогрева комнат можно выставлять, с учетом температуры вне дома;
• электрическую мощность насоса подбирают, исходя из диаметра отопительных труб. Следует помнить, что уровень мощности обратно пропорционален размеру сечения труб.

Эти несложные правила позволяют выбрать практически оптимальный циркуляционный насос. Однако если уровень обогрева помещений оказался недостаточным, следует приобрести агрегат большей производительности.

Другие важные параметры выбора циркуляционного насоса

Подбирая циркуляционный насос, необходимо также уделить внимание следующим моментам:

• допустимая температура теплоносителя, которую можно узнать из паспорта изделия;
• обеспечиваемое насосом максимальное давление (для 2-этажного дома необходимо около 4 атм, а для 1-этажного – 1,5-2атм);
• материал корпуса. Оптимальным для циркуляционников считается чугун;
• тип соединения и его размер;
• наличие защиты от возможности сухого хода и перегрева.

Циркуляционные насосы систем отопления их предназначение и разновидности

Водяное отопление является одной из наиболее востребованных систем обогрева частных домов, основные нюансы которых мы освещали в отдельной статье. Если ваш выбор пал на систему водяного отопления, использующую принцип принудительной циркуляции, то ее проектная мощность достижима лишь при условии, что теплоноситель в ней движется со строго определенной скоростью. Эта задача возлагается на циркуляционный насос, безошибочно подобрать и купить который мы постараемся помочь той информацией, которую намерены изложить в данной статье.

Циркуляционные насосы могут быть двух типов: с роторами мокрыми или сухими. Их конструкция различна, но задачи, возлагаемые на эти устройства одинаковы. Чтобы правильно определиться с разновидностью насоса, необходимо хорошенько разобраться с присущими им особенностями.

Особенности насосов, имеющих сухой ротор

Наименование типа этого устройства обусловлено особенностью его конструкции: с теплоносителем контактирует лишь крыльчатка насоса, тогда как ротор заключен в герметичный корпус.

К особенностям этих агрегатов следует отнести:

• высокий уровень КПД, составляющий около 80%;
• необходимость регулярного технического обслуживания, направленного в основном на предотвращение разгерметизации ротора;
• продолжительность эксплуатации составляет, как правило, около 3 лет;
• высокая шумность в ходе работы.

С учетом этих особенностей, насосы данного типа малопригодны для небольших частных домов. Чаще всего их используют в отопительных сетях большого размера, обслуживающих многоквартирные дома.

Кратко о насосах, имеющих мокрый ротор

Уже из их названия понятно, что в этих насосах с теплоносительной жидкостью соприкасается не только крыльчатка, но и ротор. Вся электрическая схема этого устройства установлена в герметичном металлическом стакане.

Среди основных свойств устройств данного типа следует назвать:

• невысокий КПД, составляющий порядка 50%, что вполне может удовлетворить нужды небольших отопительных систем;
• отсутствие необходимости в обслуживании;
• продолжительность эффективной эксплуатации 5÷10 лет;
• очень низкая шумность.

Сравнивая особенности двух разновидностей циркуляционных насосов, легко заключить, что для частных домов лучше подходят циркуляционные насосы, имеющие мокрый ротор.