Насос в систему отопления частного дома: Насосы в системе отопления частного дома

Содержание

Циркуляционный насос в системе отопления частного дома

Выбор и монтаж насоса в систему отопления частного дома – вопрос, который волнует многих владельцев загородных коттеджей. Нужен ли вообще насос, как выбрать циркуляционный насос и какие сложности могут возникнуть в процессе его монтажа – вот, пожалуй, три основных нюанса, которые следует знать.

Можно организовать системы отопления в загородном доме с естественной или принудительной циркуляцией. Подробнее о вариантах отопления с принудительным и самотечным движением теплоносителя мы говорили тут. Вкратце напомним о чём речь – при естественной циркуляции теплоносителя система работает благодаря законам физики – вследствие теплового расширения нагретый теплоноситель поднимается вверх, а охлажденный спускается вниз. В подобной системе котёл всегда устанавливается максимально низко, чтобы получить наибольший градиент температурной разницы. Также есть ряд условий при монтаже и проектировании, чтобы самотечная система была эффективна.

Точно нужен циркуляционный насос, когда владелец желает получить преимущества системы отопления с принудительной циркуляцией или если самотечная система не может быть установлена или будет неэффективна.

Циркуляционные насосы вне зависимости от типа модели выполняют одну функцию – перемещение теплоносителя по контуру отопления. При этом циркуляционные насосы помимо непосредственно обеспечения работы системы отопления, позволяют регулировать интенсивность отопления за счет изменения давления в контуре. Например, при начале работы, до достижения желаемой температуры в помещении насос работает более интенсивно, а после прогрева комнат – активность работы уменьшается таким образом, чтобы только поддерживать полученную температуру.

Устройство циркуляционного насоса

Все циркуляционные насосы относятся к устройства центробежного принципа действия – теплоноситель попадает в рабочую камеру, из которой выталкивается лопатками центробежного колеса в боковой выходной патрубок. Заметим, что все устройства такого типа достаточно требовательны к чистоте теплоносителя и обладают КПД не более 80%.

Состоят циркуляционные насосы непосредственно из корпуса, с размещенным внутри электродвигателем, тщательно защищенным от влаги, и рабочим колесом на валу. В насосах закрытого типа колеса состоят преимущественно из двух дисков, между которыми расположены подающие лопасти.

Виды циркуляционных насосов

Среди циркулярных насосов системы отопления выделяют: быстроходные и тихоходные, а также с сухим и мокрым ротором.

Быстроходными называют насосы, частота оборотов в минуту у которых превышает 1500, у тихоходных этот показатель, соответственно, ниже 1500. Частота оборотов оказывает непрямое влияние на давление и потребляемую энергию, в частности изменение мощности пропорционально квадрату изменения напора и кубической степени изменения частоты вращений.

Тихоходные насосы имеют более сложную конструкцию и стоят дороже, при этом позволяют экономить электроэнергию. Если же выбрать модель, которая регулирует частоту вращения вала двигателя в зависимости от температуры, то можно ещё более значительно сэкономить на расходе электроэнергии.

Для получения наибольшего КПД циркуляционные насосы рекомендуется устанавливать таким образом, чтобы рабочая точка находилась в средней трети части характеристик (то есть обращать внимание на те модели, которые в основном процессе не будут работать на максимуме или минимуме своих возможностей).

Впрочем гораздо чаще принципиальный выбор модели циркуляционного насоса проводят в зависимости от типа ротора – с сухим или с мокрым.

Насосы с сухим ротором

У таких моделей в основной поток теплоносителя погружается только рабочее колесо на валу, которое вращается на подшипниках, отдаленных от стартера и ротора торцевыми уплотнениями.

Одна из основных задач – значительная герметизация – решается путем использования плотно прилегающих подпружиненных колец, изготовленных из керамики и высокопрочного графита. Одно из таких колец вращается на валу, а второе статически закреплено в корпусе. В момент вращения между уплотнительными шайбами образуется водная пленка, выполняющая функцию смазки, а также охлаждающая конструкцию.

Сухороторные насосы имеют двигатели с воздушных охлаждением (у моделей с высокой мощностью может присутствовать специальное устройство подачи холодного воздуха на мотор).

КПД подобных циркуляционных насосов зависит от мощности устройства – модели с мощностью до 1500 Вт обладают КПД 30-65%, до 7500 Вт – 35-75%, а более мощные порядка 40-80%.

Наиболее часто подобные модели используются в системах горячего водоснабжения, а также системах отопления, где необходима подача жидкости с большим напором.

Насосы с мокрым ротором

Циркуляционные насосы с мокрым ротором могут применяться с замкнутых контурах отопления для обеспечения значительной скорости перемещения теплоносителя. Такие модели позволяют значительно снизить диаметр труб, а также уменьшить количество теплоносителя, что положительно сказывается на экономичности отопления.

Конструкция таких насосов предполагает наличие разделения стартера и ротора тонкостенным стаканом, при этом ротор вращается в жидкости на подшипниках, смазывающихся и охлаждающихся теплоносителем. Сам стакан изготавливается из немагнитной нержавейки или углеродного волокна с толщиной стенки 0,1-0,3 мм, а подшипники производятся из прессованной керамики или спеченного графитового сплава.

Насосы с мокрым ротором, как правило, бесшумные, а частота вращения в них регулируется ступенчато вручную или при помощи автоматики, отслеживающей разность давления или температуры.

Заметим, что КПД насосов с мокрым ротором ниже, чем у моделей с сухим – при мощности 100 Вт КПД достигает 5-25%, до 500 Вт – 20-40%, а более 500 Вт – 30-40%.

Технические параметры циркуляционных насосов

Среди основных параметров циркуляционных насосов для систем отопления можно выделить следующие:

  • Пропускная способность – указывается в метрах кубических в час или литрах в минуту. Данный параметр отображает объем жидкости, который прокачивает насос за отрезок времени. Пропускная способность зависит от скорости потока и диаметра трубопровода.
  • Напор – указывается в метрах водяного столба и отображает высоту, на которую насос способен вытолкнуть жидкость по вертикали. Наибольший напор бытовых насосов составляет 17 метров, можно найти и более мощные модели, однако они достаточно громоздки, дороги и их нецелесообразно использовать в загородных частных домах.
  • Уровень шума – немаловажный параметр для оборудования, работающего в доме. Заметим, что уровень шума всегда ниже у моделей с мокрым ротором, чем у агрегатов с сухим.
  • Температурный диапазон – учитывая, что в трубах движется горячий теплоноситель оборудование должно выдерживать достаточно высокие температуры. Большинство насосов легко работает с температурами до 110 градусов Цельсия, однако можно встретить модели и с более высоким показателем (до 130 градусов).
  • Габариты – в частности важными параметрами являются монтажная длина и диаметр входного и выходного патрубков.

Следует также учитывать возможность установки насоса в открытые и закрытые системы отопления. В частности, при открытой системе нельзя использовать насос с мокрым ротором (что связано с возможным загрязнением теплоносителя и последующим выходом насоса из строя).

Как рассчитать производительность циркуляционного насоса

Объем подачи циркуляционных насосов можно рассчитать по нескольким формулам, в частности может использоваться следующая:

Q = P/(1,163 х (Tf — Tr))
или
Q = 0,86R/(TF–TR)

В которой:

Q – объем теплоносителя

P – тепловое потребление помещений (тепловая мощность)

Tf-Tr – разница температур выходной трубы и обратки

1,163 – коэффициент удельной теплоемкости воды (если в системе в качестве теплоносителя используется антифриз необходимо использовать значение его коэффициента удельной теплоемкости).

Также можно рассчитать объем подачи насоса по формуле:

Q = 3,6 х P/(С х (Tf — Tr))

Обозначения аналогичны предыдущей формуле, С – теплоемкость (справочный показатель для воды 4,2 кДж/кг*С)

Для определения тепловой мощности помещений можно воспользоваться СНиП для теплосетей, где для двух- и одноэтажных зданий при температуре воздуха на улице используется показатель теплового потребления 173-177 Вт/м2 (для многоэтажных зданий 97-101 Вт/м2).

Данные формулы являются достаточно общими, в том числе вследствие использования усредненных показателей тепловой мощности. Полученные результаты могут использоваться при начальных расчетах системы и применяться при выборе котла, если же котёл уже установлен, то в формуле необходимо использовать его показатели мощности.

Ещё один параметр, который необходимо просчитать – напор. Это вторая значительная характеристика, для определения которой необходимо выяснить гидравлическое сопротивление системы (напор всегда должен быть больше этого показателя):

H = (F х R × L)/(p × g) или (F х R × L)/10000 (м.)

В которой:

H — напор в метрах водяного столба

F — коэффициент, используемый для сантехнической арматуры (показатель для фасонных деталей – 1,3, для термостатического вентиля или клапана – 1,7, при использовании обоих видов комплектующих – 2,2, установка гравитационного тормоза или смесителя повышает коэффициент на 1,2, однако если используются все три вида оборудования коэффициент принимают равным 2,6

R — гидравлическое сопротивление труб, измеряемое в паскалях на погонный метр, в среднем составляет 50-150 Па/м

p — плотность теплоносителя (для воды данный показатель составляет 1000 кг/м3)

g — наибольшая высота подъема водяного столба, которая ограничена атмосферным давлением (при отсутствии гидравлического сопротивления данный показатель составляет 10,33 м и округляется при расчётах до 10)

Какой циркуляционный насос всё-таки выбрать

В загородных домах для систем отопления чаще используются насосы с мокрым ротором – они бесшумные и позволяют значительно уменьшать сечение труб, а значит и количество теплоносителя и затраты на обогрев дома.

В остальном же циркуляционный насос следует подбирать в зависимости от необходимых технических характеристик. Производителей насосов на рынке много, для того, чтобы определиться в марке насоса можно ознакомиться с отзывами о различных моделях или проконсультироваться со специалистами – имея большой опыт в обустройстве систем отопления каждый мастер может отдавать предпочтение конкретной фирме.

Также при выборе следует обратить внимание на количество скоростей, а также возможность их регулирования (вручную или автоматически). Наличие нескольких скоростей, а также автоматического регулирования их переключения позволяет получить достаточно удобную в использовании систему и оптимизировать расход топлива на различных этапах обогрева дома. В частности для быстрого обогрева можно использовать максимальную скорость, а для поддержания температуры в хорошо утепленном здании – минимальную.

Особенности монтажа насоса для отопления

Поставить насос на отопление частного дома одна из простейших задач в монтаже отопительной системы. Однако это не значит, что не нужно соблюдать правила монтажа. К основным требованиям при установке можно отнести следующие:

  • Циркуляционный насос устанавливается в магистраль таким образом, чтобы вал был расположен горизонтально, а направление теплоносителя совпадало со стрелкой на корпусе прибора.
  • Крепление следует производить при помощи резьбового крепежа с прокладками.
  • Подключение к системе энергообеспечения производят согласно индивидуальных схем, предоставляемых вместе с устройствами, при этом используют провода сечением не менее 0,75 мм2.
  • Перед тестовым запуском необходимо убедиться в отсутствии посторонних предметов и частиц в магистрали, а также герметичности резьбовых соединений и правильности подключения электропитания. Нельзя запускать насос при закрытых кранах запорной арматуры.
  • При включении следует удалить воздух из насоса путем выкручивания резьбовой пробки, а также проверить силу тока в обмотке (полученные данные должны совпадать с приведенными на корпусной маркировке). Также при тестовом запуске проверяют уровень вибрации и шума.

При установке циркуляционного насоса следует учитывать некоторые особенности:

  • Желательно устанавливать насос на байпас, что позволит снимать насос для ремонта или замены без удаления теплоносителя из системы. Кроме того, подобное решение позволит переключать систему с принудительной на естественную циркуляцию (если проект системы предполагает не принудительное движение теплоносителя).
  • Выбор циркуляционного насоса лучше доверить специалистам, даже изучив гору материалов сложно определиться, если вы не видели подобные устройства в работе (мастера же, которые занимаются обустройством и обслуживанием систем могут сказать об эффективности не только новых устройств, но и уже отработавших 5-10 лет).
  • Расчёт напора и производительности насоса можно провести самостоятельно, однако многие данные, которые используются в формулах следует дополнительно вычислять и без наличия специальных знаний мало кому удается не допустить ошибки. Также заметим, что вычисление параметров достаточно долгое занятие, в то время как у специалистов помимо значительного опыта есть ещё и специальные программы, что позволяет сэкономить время.

Планируете обустраивать систему отопления в загородном доме – обратитесь к нашим специалистам, мы не только подберем и просчитаем циркуляционный насос и но быстро и грамотно обустроим всю систему.

Как установить насос в систему отопления частного дома

Перед владельцами загородных домов часто возникает вопрос о равномерном распределении тепла по всему дому.

Достичь такого теплового эффекта можно двумя путями:

  • переоборудовать систему отопления методом замены труб с большим диаметром;
  • произвести установку циркуляционного насоса для отопления.

Если рассматривать эти два способа с точки зрения экономической выгоды, то первый вариант окажется более затратным и весьма недешевым. Установка циркулирующей помпы окажется эффективным и сравнительно недорогим средством для равномерного обогрева вашего дома.

Поговорим более подробно о том, что представляет собой насос этого вида, и как произвести его монтаж.

Назначение

Этот тип агрегатов предназначается для принудительного оборота теплоносителя в замкнутой отопительной системе.

Давление, которое создается циркулирующим насосом, должно эффективно справляться с гидравлической нагрузкой всех элементов системы отопления.

Поэтому, чтобы обеспечить необходимый напор для циркуляции теплоносителя, нужно правильно подойти к выбору циркуляционной помпы.

Принцип расчета

Для обеспечения максимального комфорта в доме нужно правильно рассчитать необходимое количество тепловой энергии.

Установка теплонасоса для отопления частного дома: https://6sotok-dom.com/dom/otoplenie/ustanovka-teplonasosa-dlya-doma.html

Этот расчет производится на основе следующих моментов:

  • погодные условия в данном регионе;
  • коэффициент теплопроводности стройматериалов, из которых построен дом;
  • устройство конструкций пола и перекрытий жилища;
  • теплопроводные свойства окон;
  • размещение строения относительно сторон света и прочее.

Результатом вычислений должен оказаться объем подачи теплоносителя в отоплении, который измеряется в кубических метрах в час. Этот показатель и станет основополагающим при выборе циркуляционного насоса.

Выбор циркуляционного насоса должен происходить согласно следующим важным критериям:

  • способность устройства поднять теплоноситель на определенную высоту, которая называется напором и измеряется в метрах;
  • способность за определенный период перекачивать некоторый объем теплоносителя, которая измеряется в м3/час (это основной параметр насоса).

Виды насосов

Зная, по каких параметрам и критериям выбирать помпу, немаловажным также будет являться и выбор определенного типа циркуляционного насоса.

Принято различать два вида этого устройства:

Циркуляционный насос «мокрого» типа

    1. «Мокрый». Особенностью помп этого вида является тот фактор, что ротор вместе с крыльчаткой погружается в теплоноситель, который одновременно выполняет функции охлаждения и смазки. Ротор и статор разделены между собой металлическим сосудом, что, в свою очередь, обеспечивает надежную герметичность. Отличительным свойством этого вида насосов является бесшумность, что позволяет их практично использовать в бытовых отопительных системах.

Помпы «мокрого» вида достаточно экономичные и легкие в обслуживании устройства,       гарантийный срок работы которых достаточно продолжительный. Однако, эти насосы имеют       один недостаток – коэффициент полезного действия составляет всего 50%.

Выбор насоса для отопления частного дома: https://6sotok-dom.com/dom/otoplenie/vybor-teplonasosa-dlya-doma.html

  1. «Сухой» циркуляционный насос

    «Сухой». Принцип работы устройств этого вида заключается в том, что ротор полностью не взаимодействует с теплоносителем.

    Достигается это благодаря нержавеющим кольцам, которые при работе притягиваются друг к другу, создавая при этом тонкую пленку, которая надежно герметизирует соединение. Примечательной особенностью циркуляционных насосов «сухого» типа является их коэффициент полезного действия, который составляет 80%. Недостатком же является их большая шумность.

Имейте в виду: для установки сухого циркулирующего насоса необходимо оборудовать отдельное звукоизолирующее помещение.

Насосы «сухого» вида принято разделять на следующие типы:

  • вертикальные;
  • горизонтальные;
  • блочные.

Но какой бы вид циркуляционной помпы ни был выбран, главный момент заключается в том, чтобы выполнить следующее: правильно осуществить врезку насоса в отопительную систему.

Выбор места врезки

Каждый специалист по отопительному оборудованию имеет свое видение, где устанавливать циркуляционный насос, причем их мнения могут существенно различаться.

Проанализировав суждения многих сантехников, смело можем дать совет: циркулирующую помпу необходимо устанавливать непосредственно возле отопительного котла на обратном трубопроводе.

Такое расположение связано с тем, что в этом месте отопительной системы наименьшее скопление воздуха, который может негативно сказываться на работоспособности насоса. (Статью о возможных неполадках и ремонте циркуляционного насоса своими руками читайте здесь).

Схема и нюансы сборки

Врезка циркуляционного насоса в отопительную систему должна осуществляться с помощью байпаса или обводки. Байпас – это параллельный к основному трубопровод, на который врезается циркуляционный агрегат.

Обвод выполняется с той целью, что в случае неисправности помпы или отключения электричества, отопительная система могла работать в автономном режиме.

Важный момент: размер труб байпаса должен быть меньшим, чем диаметр основного трубопровода.

Обвод состоит из следующих элементов:

  1. Двух запорных кранов, которые находятся по обе стороны от насоса (в случае поломки устройства можно перекрыть запоры, и демонтировать помпу для устранения неисправностей)
  2. Фильтр грубой очистки вмонтирован для того, чтобы очищать теплоноситель от засоряющих примесей, которые могут повлиять на бесперебойную работу теплоносителя.

Преимущества и особенности монтажа теплового насоса вода-вода: https://6sotok-dom.com/dom/otoplenie/teplovoj-nasos-voda-voda.html

Возьмите на заметку: при установке насоса стоит обращать внимание на направление движение теплоносителя в системе. Как правило, на корпусе помпы указана стрелка для правильного монтажа.

Итак, зная все характеристики циркуляционных насосов, а также нюансы монтажа, можно выделить в общем случае следующие этапы установки:

  • расчет необходимой тепловой энергии для обогрева дома;
  • выбор циркулирующего насоса согласно расчетам;
  • выбор места врезки помпы;
  • подключение байпаса с насосом в систему;
  • закачка теплоносителя;
  • запуск отопительной системы и стравливание воздуха через центральный винт помпы.

Всегда нужно придерживаться правил установки и эксплуатации насосных агрегатов, в противном случае никто не будет гарантировать правильное распределение тепловой энергии по вашему уютному жилищу.

Смотрите видео, в котором опытный пользователь подробно объясняет, как правильно установить циркуляционный насос в систему отопления дома:

  • Автор: DmitriiG