Электронасос для отопления в частном доме. Как выбрать и установить циркуляционные насосы для отопления частных домов. Лучшие недорогие насосы для систем отопления

На этой вкладке ресурса мы попбробуем помочь определить для вашего дома определенные части отопления. Конструкция обогревания коттеджа имеет важные устройства. Каждый элемент роль. Поэтому подбор каждого элемента монтажа нужно планировать правильно. Схема обогрева имеет, увеличивающие давление насосы котел, крепежи, бак для расширения, батареи, коллекторы терморегуляторы, систему соединения, развоздушки, трубы.

Мощность насоса для отопления

Насосом называют гидравлическую машину, прямое назначение которой подача жидкости под напором. Любой насос представляет собой агрегат, который перекачивает жидкость путем изменения уровня давления с низкого на высокое. Такой принцип работы позволяет данному агрегату подавать жидкость с глубины на поверхность, перекачивать на различное расстояние по горизонтальной плоскости либо заставить циркулировать воду в замкнутой системе.

Схема частотных преобразователей для насосов систем водоснабжения.

Разновидность насосных систем для отопления

Мощность насоса

Главными параметрами каждой гидравлической установки, которые определяют принцип его работы и функциональные особенности, являются мощность, напор, подача и коэффициент полезного действия.

Таблица технических характеристик тепловых насосов.

Напор насоса отвечает за подъем и перемещение жидкости и определяется метрами. Подача — это тот объем жидкости, который перегоняется насосом за конкретное время. Его исчисляют, как правило, в м/с, л/с или м³/ч. Коэффициент полезного действия или сокращенно КПД определяется видом потерь, которые напрямую связаны с преобразованием энергии.

Что касается мощности насоса, то это потребление агрегата для создания необходимого напора и подачи. Потребляемая мощность — это энергия, которая подводится от двигателя к насосу за конкретную единицу времени.

Расчет мощности насоса

Схема принципа действия насосно-маховичного гидропривода.

Для того чтобы правильно подобрать насос для отопительной системы и не ошибиться с параметрами, необходимо рассчитать его мощность. Расчет производится с учетом нескольких параметров: напора, подачи, диаметра труб и количества теплоносителя. С первыми 3-мя параметрами мы уже знакомы, теперь же необходимо выяснить, что представляет собой теплоноситель. Теплоноситель — это перепад в плотности подогретой и остывшей жидкости, проходящей по отопительной системе за 1 минуту. Принято считать, что мощность котла равняется количеству теплоносителя. Так, если котел мощностью 30 кВт, то за одну минуту времени через него может пройти 30 л теплоносителя. Таким образом, можно рассчитать количество теплоносителя для радиаторов: если мощность радиатора 15 кВт, то он расходует 15 л теплоносителя в минуту.

Теперь необходимо определить количество теплоносителя по всей протяженности отопительной системы. В данном случае теплоноситель напрямую зависит от размера труб: чем меньше их диаметр, тем больше должна быть мощность агрегата для перемещения теплоносителя. Максимальная скорость теплоносителя по трубопроводу 1,5 м/сек. Зная расход воды в литрах за минуту времени, можно определить необходимый диаметр труб.

Тепловой насос — видео

Источник: http://dachnaya-zhizn.ru/otoplenie-doma-teplovym-nasosom

Мощность насоса для отопления

Участник

опишу систему отопления, вернее управление ей которая реализуется в ЕС.

Почему ее нет в России можно думать вечно.

Вот и решил я ее реализовать у себя, благо только монтируют котельную.

Идея проста.

есть 4 этажа, на каждый этаж свой контур отопления.

Каждый контур подключен к своему насосу.

Теперь главное. В обычных системах теплоносителем управляют посредством трехходового клапана.

В моей системе теплоносителем управляют СКОРОСТЬЮ теплоносителя.

то есть, ставится регулятор скорость насоса. Теплоноситель при достижении заданной температуры снижает свою скорость. Все.

Экономия электроэнергии очевидна, так как насосы будут потреблять ее гораздо меньше.

Отсутствие трехходовых вентилей, что упрощает конструкцию.

Так вот, теперь точно хочу делать систему управления потоком.

будет состоять:

1. частотный или преобразователь напряжения на насосы (на каждый отдельно)

2. Вход преобразователь - от 0-10 Вольт Что соответствует от0% (стоп) до 100 % мощности насоса

3. На каждом этаже - термометр. Его изменение будет управлять насосом.

Итак, ПРОШУ ПОМОЩИ в выборе оборудования (блоков контроллеров, датчиков)

Нужно чтобы 4 термометра управляли 4 выходами с изменяемым напряжением от 0 до 10 Вольт.

Источник: http://www.forumhouse.ru/threads/218136/

Естественную циркуляцию воды в отопительной системе обеспечивает разница плотности нагретой и остывшей жидкости (теплоносителя). Но когда для эффективной работы системы скорость циркуляции из-за низкого циркуляционного напора оказывается недостаточной, на помощь приходят циркуляционные насосы, которые приводят ее к расчетным параметрам.

Эта процедура зависит от нескольких факторов. Прежде всего, следовало бы разобраться, какая именно помпа будет установлена. Так называемый, «мокрый» насос отличается от «сухого» тем, что рабочая его часть расположена в перекачиваемой среде, то есть под слоем воды.

Поэтому его составляющие не нуждаются в специальной смазке или дополнительном увлажнении. Но необходимо учитывать, что на функциональную мощность такого устройства влияет уровень напора воды и степень её сопротивления.

Производим расчет мощности насоса отопления

При подборе подходящего насоса отопления, нужно учитывать рабочую точку, от которой начинает свою работу агрегат и в которой он будет установлен. Эта позиция характеризуется двумя показателями: расходом и напором.

Первый измеряется в метрах кубических за час, а второй – в метрах. Эти показатели зависят от особенностей работы насоса в системе , его характеристик.

Когда осуществляется расчет конкретного насоса, предназначенного для отопления, стремятся подобрать такой вариант, при котором начальной точке приравняются мощность самого агрегата и мощность потребления отопительной системы.

Проследить такую закономерность удастся лишь на специальном графике. С помощью такой процедуры можно просчитать, достаточно ли мощный насос для этой системы потребления.

Для того чтобы узнать мощность потребления отопительного насоса, следует воспользоваться специальной формулой. Выглядит она таким образом:

P2(кВт) = (p * Q * H) / 367 * КПД.

Значение р представляет собой уровень плотности воды, которая перекачивается. Q характеризирует уровень расхода, а Н – соответственно, уровень напора.

Уровень производительности помпы

Если вы всерьёз заинтересовались тем, как рассчитать насос для отопления , то вам понадобится формула, предназначенная для подсчёта уровня производительности потенциального насоса по теплу. Она имеет такой общий вид:

Q = S * Qуд / 1000.

Из неё следует, что S демонстрирует площадь, которую обогревают, а Qуд показывает уровень удельного потребления тепловой энергии. Этот показатель немного отличается у многоквартирных и частных домов. Для первых удельное теплопотребление составляет 70 Ватт на квадратный метр, тогда как для частных домов — это 100 Ватт.

Показатель подачи

Для подсчёта степени подачи жидкости, понадобится формула:

V = Q / (1,16 * T), в которой V – это собственно уровень подачи, значение 1,16 считается стабильной теплоёмкостью воды, а Т являет собой определённую температурную разницу (для среднестатистического помещения такая где-то от десяти до двадцати градусов).

Уровень напора

В ней степень сопротивления имеющегося трубопровода и системы отопления представлен как R, самый длинный отрезок системы помечается буковкой L, а ZF означает коэффициент запаса. Кстати, для традиционной схемы отопления этот коэффициент имеет значение 2,2, а для систем поставки горячей воды он увеличивается на 0,4.

Явление кавитации в системе отопления и водоснабжения

Кавитацией называется процесс, при котором, из-за уменьшения давления в установке отопления , образовываются молекулы пара. Такое может произойти, к примеру, из-за возрастания или спадания скорости потока в трубах.

Явление это отрицательно сказывается на отопительных системах с очень высокими или слишком низкими температурами. Дело в том, что пузырьки пара образовываются и лопаются, что провоцирует повреждение материала, внутренней поверхности труб и составляющих установки водоснабжения. Из-за этого она может быстро портиться и выходить из строя.

Для того чтобы такой проблемы избежать, нужно следить за давлением в трубах . Чтобы кавитацию устранить, можно попробовать поднять уровень давления помпы и уменьшить температуру жидкости, которая задействована. Следите за тем, чтобы число оборотных моментов насоса соответствовало типу жидкости, которая используется, и характеру труб, их диаметру.

Если устройство выбрано правильно и все расчёты соответствуют действительности, то работа общей системы водоснабжения или отопления будет благоприятной и продуктивной с любой позиции.

Если вы не можете разобраться в том, как рассчитать мощность насоса отопления или сделать это самостоятельно не получается, то обратитесь за помощью к квалифицированному специалисту, который сможет не только просчитать и подобрать вам насос, но и установить его.

Автоматизация насосного оборудования

Необходимо учитывать и тот факт, что помпы для своей работы требуют много электроэнергии, ведь почти весь год они находятся в действии.

Чтобы уровень этого электропотребления снизить, необходимо использовать прибор автоматического регулирования потребления. Работа такого прибора позволит сэкономить электроэнергию практически в половину. Хотя уровень такой экономии зависит и от типа насоса.

Есть модели, которые в тандеме с прибором автоматизации насосной работы, могут сократить потребление электроэнергии вплоть до 80%. Это возможно с использованием усовершенствованных помп нового уровня.

Делается это благодаря тому, что автоматизированная система контролирует потребительские возможности устройства, а также его гидравлические особенности.

Экономия происходит, благодаря неполной нагрузке на насос и отопление, ведь потенциал такой установки, как правило, используется не в полном объёме. Это вы увидите, если разберётесь в том, как рассчитать насос для отопления .

Преимуществом автоматизированной работы насоса можно считать и то, что, регулируя напор и давление жидкости в агрегате, устраняется основная причина гидравлического шума установки, а значит работа отопительного насоса становится тихой.

Этот фактор имеет необычайное значение, если речь идёт об отоплении частного дома . Бесшумное протекание жидкости в системе отопления здания обеспечит спокойствие и уют в доме, не станет раздражать хозяев и создавать им лишние проблемы.

Обогрев должен быть экономным, в чём вам поможет расчет мощности насоса отопления . Комфорт должен быть ненавязчивым, что обеспечит вам автоматизация насосного оборудования.

Источник: http://ultra-term.ru/otoplenie/raschet/raschet-nasosa-dlja-otoplenija.html

Мощность циркуляционного насоса для отопления

Горожане редко задумываются над тем, откуда берется в системах отопления горячая вода, и каким образом она там циркулирует. В загородных домах все обстоит иначе, ведь каждый домовладелец отапливает свое жилище индивидуально. Все котлы отопления , независимо от вида энергии и конструктивных особенностей, можно условно разделить на две группы - с принудительным или самотечным движением теплоносителя. В автономных системах первой группы теплоносителю помогают двигаться насосы для отопления.

Виды и назначение насосов для циркуляции теплоносителя

Обычно температура воды на выходе отопительного устройства составляет +90+95, а на обратной трубе ее уровень равен 60-70. Практически любой человек может легко определить данный параметр.

1. Вторая характеристика - напор циркуляционного механизма. Он зависит от протяженности системы отопления, диаметра труб и количества радиаторов. Это следует учитывать, когда делается выбор в пользу того или иного агрегата. Расчеты довольно сложны и под силу только специалистам. Для среднего одноэтажного дома эта характеристика обычно колеблется от 2 до 4 метров водяного столба.
2. Еще один важный параметр - мощность отопительного устройства, то есть потребность того или иного здания в тепле. Для обогрева небольшой квартиры или дома потребуется мощность 100 ватт на один квадратный метр площади. Промышленные здания требуют агрегатов с большими показателями, поэтому довольно просто вычислить эту величину самостоятельно.

При выборе циркуляционного насоса необходимо учитывать все вышеизложенные характеристики и, конечно же, цену устройства. Однако не стоит брать самый дорогой и мощный насос, так как все его параметры рассчитаны на максимальный режим работы, который будет требоваться не так часто.

Для оборудования больших централизованных сетей отопления используются специальные мощные насосные станции, которые доставляют теплоноситель в дома и обеспечивают его постоянную циркуляцию. В этом случае расчеты производят только специализированные предприятия.

Насосы GRUNDFOS

Среди всего многообразия подобных устройств особенно хочется отметить изделия германских производителей марки Grundfos. Они обеспечивают высокую эффективность отопления за счет принудительной циркуляции теплоносителя в батареях и трубах. С их помощью поддерживается постоянный уровень температуры в помещениях.

Тип насоса — циркуляционный, для отопления

Устройство насоса grundfos с мокрым ротором обеспечивает низкий уровень шумов в период работы. Есть возможность постоянного вращения ротора с лопастями или при использовании автоматики изменение этого параметра в зависимости от требуемой температуры.

НасосыGrundfos обладают следующими достоинствами:

• высокая эффективность;
• надежность и долговечность;
• низкий уровень шумов при эксплуатации;
• наличие автоматических систем регулировки температуры в помещении;
• уровень напора достигает величины 18 метров водяного столба, что позволяет использовать агрегаты в многоэтажных зданиях;
• широкий выбор мощности изделий;
• экономичность;
• приемлемые цены.

Помимо систем отопления, устройстваgrundfos широко используются и для подачи горячей воды, а также в теплых полах и системах кондиционирования.

С помощью насосов grundfos можно перекачивать следующие виды теплоносителя:

1. Подогретая вода.
2. Незамерзающие жидкости без дополнительных твердых включений.
3. Жидкости с уровнем вязкости не более 10 квадратных миллиметров в секунду.
4. Теплоноситель с уровнем этиленгликоля не более 40 %.

Ротор этого циркуляционного насоса находится в теплоносителе и отделен от остального устройства стаканом из тонкой, но прочной нержавеющей стали. Входящий и выходящий патрубок находятся на одном уровне. Этим обстоятельством и объясняется почти полная бесшумность работы агрегата.

Отличие насоса grundfos от аналогов состоит еще в том, что его корпус заключен в оболочку, которая сохраняет тепло.

Монтаж циркуляционного насоса

Правильно выбрать насосы , которые будут соответствовать всем параметрам - это еще полдела. Необходимо их грамотно установить. Эту работу следует доверить специалистам, но при наличии знаний и навыков домовладелец сможет выполнить монтаж самостоятельно.

Очистки воды с целью продления срока службы агрегата и его более эффективной работы. В противном случае частицы мелкого мусора и песка могут со временем вывести изделие из строя.

Перед входным и выходным патрубком устройства желательно установить запорную арматуру в виде кранов, которые смогут обеспечить ремонт и обслуживание. Все соединения при этом должны быть максимально герметичными. Сам циркуляционный насос следует располагать в горизонтальном положении, чтобы не повредить ротор при эксплуатации устройства.

После того как насос будет установлен, необходимо заполнить систему водой или другим типом теплоносителя. Подачу воды лучше осуществлять через нижнюю часть отопительных труб, чтобы воздух постепенно поднимался вверх в накопительный бак, через который он и выйдет. Завоздушивание может привести к неэффективной циркуляции, поэтому в системе необходимо установить краны Маевского или автоматические удалители воздуха. Электропитание насоса нужно обеспечить через автомат.

Обычно циркуляционный насос устанавливается на обратном трубопроводе, но агрегат с мокрым ротором можно ставить и в подающую трубу.

Заключение

Насосы для отопления являются важным элементом автономных систем обогрева. Их установка приводит к повышению эффективности отопления помещения и сокращению расходов на оплату энергии. Современные агрегаты имеют в своем составе автоматические элементы, что повышает качество отопления и продлевает срок службы устройства.

Циркуляционный насос, которым могут оснащаться отопительные системы как закрытого, так и открытого типа, обеспечивает постоянное движение теплоносителя по элементам таких систем и, соответственно, повышает эффективность их использования. Основными конструктивными элементами любого циркуляционного насоса вне зависимости от его типа являются:

• корпус, изготавливаемый из металлов и сплавов, устойчивых к коррозии;
• приводной электродвигатель, который составляют обмотка статора и вращающийся в его внутренней части ротор;
• колесо с лопастями – крыльчатка, ось вращения которой жестко связана с валом ротора.

При подаче электропитания на обмотку статора циркуляционной помпы (так еще называют этот насос) ротор начинает вращаться, передавая крутящий момент крыльчатке. При вращении в рабочей камере крыльчатки с лопастями создается разрежение в подающей магистрали, что способствует всасыванию через нее жидкости из трубопровода. На жидкость, поступившую в рабочую камеру, воздействует центробежная сила, создаваемая при вращении крыльчатки, что приводит к повышению давления теплоносителя в камере и его выталкиванию под определенным напором через нагнетательный патрубок в контур отопительной системы. Благодаря напору потока нагретой рабочей среды, создаваемому посредством помпы, теплоноситель свободно циркулирует по контуру отопительной системы, преодолевая силу трения.

Применяя насос для отопления в частном доме, можно прогреть все помещения строения за очень короткий промежуток времени и поддерживать в них комфортную температуру, просто регулируя скорость функционирования такого устройства.

Система отопления с насосом на «обратке»

Более того, насосы позволяют экономить энергоресурсы, которые применяются для нагрева теплоносителя до определенной температуры. Практика показывает, что экономия газа при использовании циркуляционного насоса для отопления составляет приблизительно 25–30%. Такая ощутимая экономия достигается благодаря тому, что теплоноситель, запускаемый в отопительный контур при помощи циркуляционного насоса, достаточно быстро проходит через трубы и возвращается в котел еще достаточно теплым.

Понятно, что для нагревания до требуемой температуры еще не остывшего теплоносителя требуется меньше энергии, чем при выполнении такой процедуры с холодной жидкостью. Соответственно, для работы котла, нагревающего еще теплую жидкость-теплоноситель, требуется меньше топлива или электроэнергии, что и позволяет экономить на их расходе.

Основные разновидности

Все циркуляционные насосы для систем отопления делятся на два конструктивных типа: устройства с «сухим» ротором и насосы циркуляционные с «мокрым» ротором.

В циркуляционных насосах первого типа, что понятно уже из их названия, ротор не контактирует с жидкой рабочей средой – теплоносителем. Крыльчатка таких помп отделена от ротора и статора уплотнительными стальными кольцами, прижимающимися друг к другу при помощи специальной пружины, компенсирующей износ этих элементов. Герметичность данного уплотнительного узла в процессе работы насоса обеспечивает тонкая прослойка воды между стальными кольцами, формирующаяся за счет разницы между давлениями в системе отопления и во внешней среде.

Циркуляционные насосы для отопления с «сухим» ротором отличаются достаточно высокими КПД (89%) и производительностью, но есть у гидромашин данного типа и недостатки, в том числе сильный шум при работе и сложность в эксплуатации, техническом обслуживании и ремонте. Как правило, насосами данного типа оснащают отопительные системы промышленного назначения, в бытовых системах обогрева они используются достаточно редко.

Одноступенчатый циркуляционный насос с «сухим» ротором

Циркуляционный насос для систем отопления, оснащенный ротором «мокрого» типа, – это устройство, крыльчатка и ротор которого находятся в постоянном контакте с теплоносителем. Рабочая среда, в которой происходит вращение ротора и крыльчатки, выполняет роль смазки и охлаждающей жидкости. Статор и ротор насосов данного типа изолируются друг от друга при помощи специального стакана, изготовленного из нержавейки. Такой стакан, внутри которого располагаются вращающиеся в среде теплоносителя ротор и крыльчатка, защищает обмотку статора, находящуюся под напряжением, от попадания на нее рабочей жидкости.

КПД насосов данного типа довольно невысокий и составляет всего 55%, но технических возможностей такого устройства вполне достаточно для того, чтобы обеспечить циркуляцию теплоносителя в системах обогрева домов не слишком большой площади. Если говорить о достоинствах циркуляционных насосов с «мокрым» ротором, то к ним следует отнести минимальное количество шума, издаваемого при работе таких устройств, высокую надежность, простоту в эксплуатации, техническом обслуживании и ремонте.

Циркуляционный насос «мокрого» типа

Циркуляционный насос для отопления будет обеспечивать ваш комфорт только в том случае, если вы правильно ответите на вопрос о том, как выбрать такое оборудование. Правильный подбор циркуляционного насоса для системы отопления предполагает предварительную оценку следующих параметров как самого устройства, так и элементов системы обогрева, на которую его планируется установить:

• производительность насоса, которая характеризует, какой объем жидкости он в состоянии перекачать в единицу времени;
• значение создаваемого напора теплоносителя (данный параметр характеризует, на какую высоту может быть поднята жидкость при помощи циркуляционной помпы);
• диаметр трубопровода, на котором будет устанавливаться насос;
• температура жидкости, циркулирующей по системе обогрева;
• пропускная способность и производительность отопительного котла.

Кроме того, выбор циркуляционного насоса предполагает учет таких факторов, как объем обогреваемых помещений, температура воздуха в них, а также тип теплоносителя.

Определить основные монтажные и технические характеристики насосного оборудования позволяет маркировка циркуляционных насосов. Как выбрать циркуляционный насос для отопления по маркировке? Это несложно. Например, цифры 25–60 означают, что диаметр патрубков насоса составляет 25 мм, а величина создаваемого напора – 6 м вод. ст. (или 0,6 атм). Эти характеристики необходимо сопоставить с расчетными параметрами отопительной системы и решить, выбираем или не выбираем мы такой насос.

При выборе насоса для системы отопления надо обращать особое внимание на такой важный параметр данных устройств, как напор жидкости, который они способны создавать. При этом следует учитывать общую длину отопительного контура, по которому будет циркулировать теплоноситель. Любой специалист, рассчитав общую длину отопительного контура, подбирает для его оснащения циркуляционную помпу таким образом, чтобы на каждые 10 метров трубопровода приходилось примерно 0,6 м вод. ст. напора, создаваемого насосным оборудованием. Для отопительных систем, общая длина контуров которых не превышает восьмидесяти метров, достаточно одного циркулярного насоса. Если же длина отопительного контура больше, можно использовать сразу несколько циркуляционных насосов.

Прежде чем выбрать циркуляционный насос для системы отопления, следует учесть и диаметр труб, из которых такая система смонтирована. Обращать внимание на данный параметр необходимо потому, что трубы меньшего диаметра характеризуются более высоким гидравлическим сопротивлением, соответственно, чтобы циркуляция теплоносителя по таким трубам протекала нормально, необходим насос с более высокими напорными характеристиками.

Как подобрать циркуляционный насос для отопления, ориентируясь на производительность такого устройства? Расход теплоносителя, который должен обеспечить конкретный циркуляционный насос, рассчитывают достаточно просто: его приравнивают к мощности отопительного котла. Например, для оснащения систем отопления, обслуживаемых котлом мощностью 25 кВт, следует выбирать циркуляционный насос с производительностью 25 л/мин. Это простое правило делает вопрос о том, как подобрать циркуляционный насос для системы отопления по производительности такого устройства, легким даже для непрофессионалов.

Как выбрать насос для отопления, чтобы не только повысить эффективность использования системы обогрева дома, но и расходовать энергоносители (топливо для котла или электроэнергию) более экономно? Для этого обращайте внимание на модели устройств, режим работы которых можно регулировать. Используя регулируемые циркуляционные насосы, можно быстро прогревать дом при похолодании на улице, просто запустив их на максимальной скорости работы. Когда в помещениях установится комфортная температура воздуха, работу насосного оборудования переключают на экономичный режим.

Правила монтажа

Вопрос о том, как подобрать насос для оснащения автономных систем отопления, важен. Однако не менее важна правильность установки такого оборудования. В первую очередь необходимо правильно выбрать участок отопительной системы, на котором будет устанавливаться циркуляционный насос. При этом следует помнить, что насосу необходимо регулярное техническое обслуживание, поэтому доступ к оборудованию должен быть свободным.

Наиболее удачным местом для циркуляционных насосов в системах отопления частных домов является участок трубопровода, расположенный непосредственно перед входом в котел (обратка). Если установить помпу в верхней части нагревательного оборудования (на подающей магистрали трубопровода), то вместе с теплоносителем она будет высасывать из котла и воздух, что приведет к образованию вакуума в камере нагревательного устройства и закипанию жидкости в его завоздушенном пространстве. В том случае, если циркуляционный насос установлен на трубопроводе перед входом в котел, он будет не только минимизировать риск появления воздушных пробок в трубах, но и работать при более низкой температуре теплоносителя, что увеличит срок службы такой гидромашины.

Насосы для отопления частных домов должны устанавливаться в трубопроводе таким образом, чтобы ось вала их ротора находилась в горизонтальной плоскости. Если пренебречь этим требованием, можно столкнуться не только с потерей значительной части мощности насосного оборудования (до 30%), но и с выходом циркуляционного насоса из строя из-за недостаточно эффективного охлаждения его движущихся частей.

Для того чтобы иметь возможность использовать отопительную систему даже в том случае, если в ней не будет запущен циркуляционный насос, надо оснастить ее обводной линией – байпасом. Если в работе отопительной системы задействован байпас, циркуляция теплоносителя происходит естественным образом. На байпасе (отрезке трубы, соединенном с отопительным контуром в обход циркуляционного насоса) монтируется шаровой кран, при открытии которого и начинает действовать обводная магистраль. Какой диаметр должна иметь труба, из которой изготавливается байпас? Следует иметь в виду, что ее поперечное сечение должно быть меньше, чем диаметр отопительных труб.

При изучении типовой схемы установки циркуляционного насоса появляется естественный вопрос о том, зачем в такой схеме используется фильтр, устанавливаемый на всасывающей магистрали насосного оборудования. Применение такого фильтра позволяет защитить насос от попадания в его внутреннюю часть твердых частиц, присутствующих в составе теплоносителя. Такие частицы, если их не отфильтровать, способствуют интенсивному износу движущихся деталей циркуляционного насоса и, соответственно, поломкам.

На участках трубопровода перед входом в насос и на его выходе следует установить шаровые краны, которые при демонтаже насоса позволят перекрывать подачу воды только на том участке трубопровода, где установлена гидромашина. Вместо одного из таких шаровых кранов можно использовать обратный клапан, что является более правильным решением.

Применение обратного клапана, размещаемого на выходе из циркуляционного насоса, защищает последний от такого негативного явления, как обратный противоток теплоносителя.

У большинства собственников частных домов и дач, которые собираются оснастить свои строения автономными системами отопления, не возникает вопросов о том, для чего нужен циркуляционный насос, поскольку он позволяет более эффективно и экономно обогревать помещения.

Отправной точкой при подборе циркуляционного насоса системы отопления является потребность здания в тепле, рассчитанная для наиболее холодного времени года. При профессиональном проектировании этот показатель определяют на компьютере. Ориентировочно его можно высчитать по площади обогреваемого помещения.

Согласно европейским стандартам на отопление 1 кв.м в доме с 1-2 квартирами необходимо 100 Вт, а для многоквартирных домов 70 Вт. Если состояние здания не отвечает нормативам, проектировщик берет в расчет более высокое удельное потребление тепла. Для жилых домов с улучшенной теплоизоляцией и производственных помещений требуется 30-50 Вт/кв.м.

В России подобные стандарты для домов с 1-2 квартирами пока не определены. СНиП 2.04.07-86* "Тепловые сети" рекомендует рассчитывать максимальный тепловой поток на отопление 1 кв.м общей площади жилых домов, строящихся с 1985 г. по новым типовым проектам, по следующим укрупненным показателям:

• для 1-2-этажных зданий: -173 Вт/кв.м при расчетной температуре наружного воздуха -25C и 177 Вт/кв.м при -30C;
• для 3-4-этажных зданий: соответственно 97 и 101 Вт/кв.м.

По СНиП 2.04.05-91* "Отопление, вентиляция и кондиционирование" расчетная температура наружного воздуха в Москве составляет -26 град C. Методом интерполяции получим, что в столице удельная тепловая потребность 1-2 этажных жилых домов равняется 173,8 Вт/кв.м, а 3-4 этажных - 97,8 Вт/кв.м.

Во-вторых

Определив потребление тепла (Q, Вт), следует перейти к расчету требуемой производительности насоса (подаче) по формуле:

G = Q/1,16 х DT (кг/ч), где:
DT - разница температур в подающем и обратном трубопроводе схемы отопления (в стандартных двухтрубных системах она составляет 20 град C; в низкотемпературных 10 град C; для теплых полов 5 град C);
1,16 - удельная теплоемкость воды (Вт*ч/кг*град C). Если используется другой теплоноситель, в формулу необходимо внести соответствующие коррективы.

Такую методику расчета предлагают заграничные проектировщики. В обязательном приложении к СНиП 2.04.05-91* приведена следующая формула:

G = 3,6 х *Q/(c х DT) (кг/ч), где:
c - удельная теплоемкость воды, равная 4,2 кДж/ кг*град C . Для пересчета полученной величины в куб.м/ч (как правило, именно эта единица измерения производительности насосов используется в технической документации) необходимо разделить ее на плотность воды при расчетной температуре; при 80 град C она составляет 971,8 кг/куб.м.

В третьих

Кроме необходимой подачи, насос должен обеспечивать в системе отопления давление (напор), достаточное для преодоления сопротивления трубопроводной сети. Для правильного выбора нужно определить потери в наиболее протяженной линии схемы (до самого дальнего радиатора).

При проектировании новой системы возможны точные расчеты с учетом сопротивления всех элементов нитки (труб, фитингов, арматуры и приборов); обычно необходимые сведения приводятся в паспортах на оборудование. Здесь можно использовать формулу:

H = (R х l + *Z)/p х g (м), где:
R - сопротивление в прямой трубе (Па/м);
l - длина трубопровода (м);
*Z - сопротивление фитингов и т. д. (Па);
p - плотность перекачиваемой среды (кг/куб.м);
g - ускорение свободного падения (м/кв.с).

В случаях с действующими теплопроводами подобные вычисления, как правило, невозможны. В таких ситуациях чаще всего пользуются приблизительными оценками.

Полученные опытным путем данные свидетельствуют, что сопротивление прямых участков трубы (R) составляет порядка 100-150 Па/м. Это соответствует необходимому напору насоса в 0,01-0,015 м на 1 м трубопровода. В расчетах нужно учитывать длину и подающей, и обратной линии.

Также на опыте было определено, что в фитингах и арматуре теряется около 30% от потерь в прямой трубе. Если в системе есть терморегулирующий вентиль, добавляется еще около 70%. На трехходовой смеситель в узле управления всей системой отопления или устройство, предотвращающее естественную циркуляцию, приходится 20%.

Cпециалисты из фирмы Wilo Э. Бушер и К. Вальтер рекомендуют следующую формулу примерного расчета напора (в метрах):

H = R х l х ZF, где
ZF - коэффициент запаса.

Если установка не оснащена ни терморегулирующим вентилем, ни смесителем, ZF = 1,3; для контура с терморегулирующим вентилем ZF = 1,3 х 1,7 = 2,2; когда система включает оба прибора ZF = 1,3 х 1,7 х 1,2 = 2,6.

В заключение

Определив так называемую рабочую точку циркуляционника (напор и подачу), остается подобрать в каталогах насос с близкой характеристикой. По производительности (Q) рабочая точка должна попадать в среднюю треть диаграммы (рис. 1).

Нельзя забывать, что рассчитанные параметры необходимы для действия системы при максимальной нагрузке. Такие условия встречаются крайне редко, наибольшую часть отопительного сезона потребность в тепле не так велика. Поэтому, если есть сомнения, всегда нужно выбирать меньший насос. Это позволяет не только сэкономить при его покупке, но и снизить в дальнейшем расходы на электроэнегию.

Пример в качестве проверки

Правильность расчетов по представленной методике можно проверить, сравнив их результаты с итогами точных вычислений в реальном проекте, выполненном в соответствии со СНиП.

По заданию требовалось расчитать циркуляционный насос для двухтрубной системы отопления с поэтажной разводкой трубопроводов от коллектора. Предварительно было определено, что потребность здания в тепле составляет 45,6 кВт, необходимый для отопления расход теплоносителя 2,02 куб.м/ч. Схема трубопроводов до самого отдаленного радиатора включает четыре участка и теплорегулирующий вентиль.

Суммарные потери давления в них равняются:

DP = 0,63 + 0,111 + 0,142 + 0,289 = 1,178 м

Согласно СНиП 2.04.05-91*, на неучтенные потери давления к этой величине следует добавить 10%:

DP = 1,178 х 1,1 = 1,296 м

Таким образом, циркуляционник для данной системы должен обеспечивать подачу 2,02 куб.м/ч теплоносителя и напор в 1,3 м. Этим условиям отвечает насос HZ 401 (Deutsche Vortex) или UPS 25-40 (Grundfos).

При расчетах по методике, изложенной в статье, получаем:
H = 0,015 х (3,2 + 4,4 + 8,9 + 21,7) х 1,3 х 1,7 = 1,266 м,

В дополнение

Опираясь на данную методику, некоторые производители насосов разрабатывают и более удобные и точные способы подбора оборудования для систем отопления. В частности, можно порекомендовать читателям диаграммы, представленные в каталоге "Бессальниковые циркуляционные насосы" фирмы Grundfos.

В первую очередь, конечно же, циркуляционный насос должен соответствовать характеристикам котла , которые, в свою очередь, подбираются исходя их отапливаемой площади. Иначе при недостаточном потоке «крайние» батареи будут слишком холодными.

Приблизительная формула расчета нужной производительности проста: Q = 0,86 x P/dt . Здесь P - это тепловая мощность системы, а dt - дельта температур на выходе котла и в обратке. То есть, если мы используем котел на 40 киловатт и хотим обеспечить дельту в 20 градусов (обычно берется такое значение для нормальной работы), то нам в теории будет достаточно иметь производительность 1,72 кубометра в минуту. Тогда зачем мы привели в рейтинге куда более производительные насосы? Подождите, это еще не все.

При работе циркуляционный насос должен преодолевать гидравлическое сопротивление системы отопления. Обратите внимание, что важно именно оно, а не высота системы: обратка уравновешивает подачу, то есть при равном нолю сопротивлении насос фактически не нагружался бы прокачкой. Но в реальности сопротивление у труб и радиаторов будет иметься всегда. Грубый подсчет для двухтрубной системы дает требуемую высоту подъема, равную числу этажей, умноженному на коэффициент от 0,7 до 1,1, для коллекторно-лучевой он возрастает до 1,16-1,85. То есть, если мы отапливаем «двухтрубкой» два этажа, а котел стоит в подвале, то от насоса нужна высота подъема около 3,3 м. Опять меньше, чем у насосов в рейтинге.

Дело в том, что высота объема и производительность для насоса - это антагонисты: увеличение сопротивления неизбежно ограничивает производительность . Поэтому у каждого насоса в документации приводится график «высота-производительность» для каждой скорости. Так вот подходящий нам насос должен иметь такой график, чтобы точки нужной производительности и высоты подъема у него пересекались примерно посередине - такая «средняя точка» гарантирует нам, что насос не будет перегружаться. Это особенно важно в момент пуска, ведь мотору приходится раскручиваться сразу под нагрузкой. Соответственно, и предельные цифры производительности и высоты подъема у правильно подобранного насоса будут выше, чем те, что получатся из расчета.

Также учтите, что гликолевые теплоносители имеют повышенную в сравнении с водой вязкость, а графики приводятся именно для воды: на это тоже нужно сделать запас. При этом производитель должен прямо указывать в характеристиках насоса предельную концентрацию пропиленгликоля в теплоносителе.

Наконец, сам насос должен подходить по способу установки (не все могут работать и горизонтально, и вертикально), установочным размерам. Иначе уже собранное отопление придется переделывать.

Для повышения качества отопления необходимо установить циркуляционный насос. Модель, правильно подобранная по основным параметрам, в несколько раз ускорит движение горячей воды по контуру. Это даст более равномерный и качественный обогрев и одновременно поможет снизить расход ресурсов. Результат – хорошая работа отопительной системы и минимальная оплата. Как рассчитать мощность циркуляционного насоса для отопления, чтобы улучшить обогрев дома и оптимизировать расходы на оплату?

Циркуляционный насос в системе отопления

Что нужно знать для расчета мощности циркуляционного насоса

• создание напора воды, достаточного для преодоления гидравлического сопротивления узлов системы;
• перекачивание по контуру такого объема горячей воды, который обеспечит эффективный прогрев всех помещений здания.

Для полноценного расчета мощности циркуляционного насоса отопления необходимо определить следующие параметры:

• Расход насоса (его еще называют производительностью или подачей). Это показатель объема воды, который устройство способно перекачать за 1 час. Расход измеряют в м.куб./ч.
• Напор. Этот показатель определяет гидравлическое сопротивление, которое преодолевает насос и измеряется в метрах.

Желательно, чтобы расчетами занимался опытный инженер. Если нет возможности обратиться к специалисту, можно выяснить нужные показатели с помощью формул и таблиц. Определив напор и расход насоса, вычисляют нужную производительность и подбирают подходящую модель по каталогу. Если купить прибор с регулируемой производительностью, то задача еще облегчается. В этом случае небольшие ошибки в расчетах не будут принципиально важны.

Как выяснить показатель расхода насоса

Формула расчета выглядит так: Q=0,86R/TF-TR

Q – расход насоса в м.куб./ч;

R – тепловая мощность в кВт;

TF – температура теплоносителя в градусах Цельсия на входе в систему,

TR – на выходе.

Схема расположения циркуляционного насоса отопления в системе

Три варианта расчета тепловой мощности

С определением показателя тепловой мощности (R) могут возникнуть трудности, поэтому лучше ориентироваться на общепринятые нормативы.

Вариант 1 . В европейских странах принято учитывать такие показатели:

• 100 Вт/м.кв. – для частных домов небольшой площади;
• 70 Вт/м.кв. – для многоэтажек;
• 30-50 Вт/м.кв. – для производственных и хорошо утепленных жилых помещений.

Вариант 2 . Европейские нормы хорошо подходят для регионов с мягким климатом. Однако в северных районах, где бывают сильные морозы, лучше ориентироваться на нормы СНиП 2.04.07-86 «Тепловые сети», в которых учтена наружная температура до -30 градусов Цельсия:

• 173-177 Вт/м.кв. – для небольших зданий, этажность которых не превышает двух;
• 97-101 Вт/м.кв. – для домов от 3-4 этажей.

Вариант 3 . Ниже предложена таблица, по которой можно самостоятельно определить необходимую тепловую мощность с учетом назначения, степени износа и теплоизоляции здания.

Таблица: как определить нужную тепловую мощность

Формула и таблицы расчета гидравлического сопротивления

В трубах, запорной арматуре и любых других узлах системы отопления возникает вязкое трение, которое приводит к потерям удельной энергии. Это свойство систем называют гидравлическим сопротивлением. Различают трение по длине (в трубах) и местные гидравлические потери, связанные с наличием клапанов, поворотов, участков, где изменяется диаметр труб и т.п. Показатель гидравлического сопротивления обозначают латинской буквой «H» и измеряют в Па (паскалях).

Формула расчета: H=1,3*(R1L1+R2L2+Z1+Z2+….+ZN)/10000

R1, R2 обозначают потери давления (1 – на подаче, 2 – на обратке) в Па/м;

L1, L2 – длина трубопровода (1 – подающего, 2 – обратного) в м;

Z1, Z2, ZN – гидравлическое сопротивление узлов системы в Па.

Чтобы облегчить расчеты потерь давления (R), можно воспользоваться специальной таблицей, где учтены возможные диаметры труб и приведены дополнительные сведения.

Усредненные данные по элементам системы

Гидравлическое сопротивление каждого элемента системы отопления приведено в технической документации. В идеале следует воспользоваться характеристиками, указанными производителями. При отсутствии паспортов изделий можно ориентироваться на примерные данные:

• котлы – 1-5 кПа;
• радиаторы – 0.5 кПа;
• вентили – 5-10 кПа;
• смесители – 2-4 кПа;
• тепломеры – 15-20 кПа;
• обратные клапаны– 5-10 кПа;
• регулирующие клапаны – 10-20 кПа.

Сведения о гидравлическом сопротивлении труб из различных материалов можно вычислить по таблице ниже.

Как рассчитать циркуляционный насос отопления от мощности котла

Зачастую случается так, что котел приобретен заранее, а остальные элементы системы подбирают позже, ориентируясь на показатели мощности отопительного прибора, заявленные производителем. Нередко циркуляционный насос покупают для модернизации систем отопления с естественной циркуляцией, чтобы обеспечить возможность ускорения движения теплоносителя.

Если известна мощность котла, используют формулу: Q=N/(t2-t1)

Q – расход насоса в м.куб./ч;

N – мощность котла в Вт;

t2 – температура воды в градусах Цельсия на выходе из котла (входе в систему);

t1 – на обратке.

График соотношения напорной и расходной характеристик. Чем ближе на графике точки А и В, тем лучше насос подходит для системы

Видео: подбор циркуляционного насоса отопления

Выяснив расход и напор циркуляционного насоса, можно найти подходящую по параметрам модель. При этом следует читать техническую документацию к приборам и обращать внимание на маркировку. Обычно на корпусе насоса указан диаметр патрубков, к которым их можно присоединить (первая цифра маркировки), и высота подъема жидкости в дециметрах (вторая цифра). Зная нужные характеристики, легко определиться. А качественная трехскоростная модель обеспечит комфортную температуру в доме при любой погоде, даже если расчеты были не идеальны.