Расчет циркуляционного насоса для системы отопления
1. Отправной точкой при выборе циркуляционного насоса для системы отопления является потребность здания в тепле, рассчитанная для наиболее холодного времени года.
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 1–2-этажных зданий – 173 Вт/кв.м при расчетной температуре наружного воздуха –25 град C и 177 Вт/кв.м при –30 град C;
По СНиП 2.04.05-91* “Отопление, вентиляция и кондиционирование” расчетная температура наружного воздуха в Москве составляет –26 град C, в Хабаровске этот показатель равен -31 град. С.
2. Определив потребление тепла (G, Вт), следует перейти к расчету требуемой производительности насоса (подаче) по формуле:
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);
Такую методику расчета предлагают заграничные проектировщики. В обязательном приложении к СНиП 2.04.05-91* приведена следующая формула:
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.метров.
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.
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.
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%.
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).
Как подобрать циркуляционник для системы отопления
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.
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.
Таким образом, “циркуляционник” для данной системы должен обеспечивать подачу 2,02 куб.м/ч теплоносителя и напор в 1,3 м.
Тепловая мощность в домах с разной степенью износа
Только что возведённые здания и те, что эксплуатируются много лет, имеют множество особенностей. Для подбора отопительного оборудования учитывается именно степень износа сооружения.
Ведь в домах, построенных много лет тому назад, не использовались современные технологии, связанные с утеплением несущих конструкций, фасадов и кровель. Поэтому теплопотери в них больше, чем в современных постройках. Отсюда и завышенные требования к подбору отопительных котлов, циркуляционных насосов и радиаторов, основная задача которых — создать внутри дома комфортные условия проживания.
Таблица для различных помещений
В таблице показано, какой мощности должно быть отопительное оборудование для нагрева определённого объёма помещений в новых и старых домах с учётом, что разница температур (tF-tR) будет составлять 30 °С.
| Тепловая мощность, кВт | Объем в старых домах, м³ | Объем в новых домах, м³ |
| 5 | 60—100 | 70—150 |
| 10 | 130—230 | 150—300 |
| 20 | 250—450 | 320—600 |
| 30 | 450—650 | 650—1000 |
| 40 | 650—900 | 1000—1300 |
| 50 | 900—1100 | 1300—1600 |
| 100 | 1700—2200 | 2600—3300 |
| 200 | 3500—4500 | 5000—6500 |
Особенности расчёта для систем частного дома
Тепловая мощность системы отопления, расположенной в частном доме, зависит от объёма обогреваемого пространства.
Фото 1. Пример плана частного одноэтажного дома. Для расчета объема прогреваемого помещения нужно знать площади комнат.
Отталкиваясь от этой величины, находят мощность котла, а соответственно и циркуляционного насоса. В этом случае производительность второго берут, как основу мощности первого. То есть, R=Q.
Внимание! Расчёт ведётся от объёма каждого отапливаемого помещения. Ведь в частных домах высота потоков может быть больше 3 м, и необязательно одинаковой в каждой комнате
А значит, предложенное выше соотношение (10 м² — 1 кВт) не подходит для проведения математических выкладок.
В частных домах используются другие параметры:
- Если дом кирпичный, то на 1 м³ пространства должно затрачиваться 34 Вт тепловой энергии.
- Если дом сооружён из бетонных блоков, то соотношение: 1 м³ – 41 Вт.
Как выбрать лучший насос для системы отопления частного дома
Зависит от типа системы и необходимых функций, расчётов, проведённых при создании проекта.
Общие параметры
Рекомендуется обращать внимание на 4 характеристики:
- Допустимая температура. Качественные приборы поддерживают работу в диапазоне 110—130 °C. Следует учитывать, что даже недорогое устройство должно иметь в описании не менее 90 °C. Это не касается низкотемпературных систем. Напротив, для твердотопливных котлов, этот показатель очень важен.
- Материал, применённый в изготовлении корпуса. Наиболее благоприятным в соотношении цена — качество считают чугун. При недостатке бюджета рекомендуют искать насос из жаропрочного пластика.
- Размер соединения — от G1 до G4. И также важен тип: резьбовой или фланцевый. Резьбовой делится на наружный и внутренний, причём для них необходимо устанавливать специальные переходники. Фланцевый — цельное крепление, для подбора которого достаточно учесть диаметр точки монтажа.
- Необходимо два вида защиты: от сухого хода и от перегрева. Оба типа используют в циркуляционных насосах для продления эксплуатации. Первый служит в «мокрых» устройствах для безопасного охлаждения мотора. Вторая предназначена для отключения прибора по достижению критической температуры. Качественная защита обеспечит сохранность и позволит избежать аварий.
Выбор, исходя из производительности
Силы устройства должно хватать на передачу горячего теплоносителя по всем участкам обвязки. Для расчёта пользуются простой формулой:
K = N, где N — мощность котла в кВт.
Размерность K — литры в минуту. Так, для нагревателя 30 кВт используют насос 30 л/мин.
Давление в одноэтажных и двухэтажных домах
Каждое устройство имеет верхнюю границу, пересечение которой грозит возникновением неисправностей. В частных двухэтажных домах её принимают за 3—4 атмосферы, в остальных случаях — за 1,5—2,5.
Обязательно нужно рассчитать высоту подъёма воды прибором. Для этого определяют длину обвязки и умножают её на 0,06 м. Например, для 80 м трубы необходим напор 4,8 Атм.
Желательно выбирать насос с несколькими скоростями. Это позволит контролировать расход или быстрее прогревать помещение, при необходимости.
Важно! Рекомендуется выбирать устройства до 1,6 м/с, поскольку, в противном случае возникает шум
Внешние условия
Диаметр труб должен соответствовать расчётам для обвязки. Число находят при создании проекта. Использование материалов меньшего размера снизит давление в системе. Это правило работает и в обратную сторону.
Возможно применение байпаса, который создаст естественную циркуляцию теплоносителя. Для монтажа потребуется приобрести трубы меньшего диаметра. Их размещают вокруг насоса, врезая кран в любой участок.
Как подобрать прибор, исходя из особенностей потребления
0,1 кВт/м2для небольших частных домов;Зависит от размеров строения и региона, в котором оно расположено. В тёплом климате необходимо:
- 0,07 кВт/м2 для многоквартирных;
- <0,05 кВт/м2для производственных зданий.
В холодных районах используют нормы СНиП 2.04.07—86, по которым:
- Для малоэтажных строений применяют насосы мощностью 173—177 Вт/кв. м.
- Для 3-этажных и более высоких — 97—101 Вт/кв. м.
Что это такое?
Система отопления представляет собой замкнутый контур, основой которого является нагревательный котел. Он подключается в разрыв отопительного контура. Из котла выходит нагретый теплоноситель (прямая линия), проходит по кругу, отдавая тепловую энергию, и возвращается обратно в котел (обратная линия или обратка). Скорость движения воды в системе определяет эффективность ее работы и расход топлива на нагрев. Чем активнее движется теплоноситель, тем меньше он остывает. Это дает возможность снизить подачу топлива.
Если скорость перемещения низка, в систему устанавливают циркуляционный насос. Он создает напор, толкающий воду в необходимом направлении с заданными параметрами. Циркуляция жидкости стабилизируется, становится равномерной и регулируемой. Необходимо учесть, что большинство современных отопительных котлов оснащено собственными циркуляционными насосами. Однако, их мощности часто недостаточно, особенно при сложной, разветвленной конфигурации радиаторного контура. Многие пользователи от одного нагревателя питают не только радиаторную систему, но и теплый пол, что также создает заметное сопротивление и требует дополнительных мощностей.
Установка циркуляционного насоса на обратной линии позволяет стабилизировать движение теплоносителя и нормализовать работу всей системы в целом.
Основные критерии выбора насоса
Чтобы циркуляционный насос можно было использовать для отопления частного дома, нужно в первую очередь определиться с необходимыми значениями его основных показателей. И только затем уже выбирать производителя и модель по таким параметрам, как бренд, качество и цена.
Максимальный напор и расход
У каждого насоса существует две главные характеристики:
- максимальный напор – на сколько метров агрегат сможет поднять столб воды;
- максимальный расход – сколько кубометров в час пропустит насос при условии полностью горизонтального контура без сопротивления.
Эти две величины являются “идеальными”, недостижимыми в реальных условиях. Они служат крайними точками в кривой зависимости напора от расхода. Эта функция в графическом виде для разных режимов работы насоса есть в руководстве пользователя.
Для контура, по которому протекает теплоноситель, по сложным формулам составляют кривую зависимости между расходом воды и потерей напора по причине гидравлического сопротивления элементов сети.
Место пересечения этих двух кривых называют “рабочей точкой насоса”. Она покажет расход теплоносителя, который обеспечит этот аппарат для конкретной гидравлической системы.
Зная эту величину и сечение отопительных труб, можно рассчитать скорость движения воды по ним. Оптимальное значение находится в диапазоне от 0,3 до 0,7 м/с.
Расчетный расход теплоносителя при работе насоса на втором режиме будет равен 2.3 м3/ч. При диаметре труб 1,5 дюйма скорость протекания по ним будет 0,56 м/с. Рассматриваемая модель подходит для этой отопительной системы (+)
Желательно, чтобы по расчетам достаточным было бы функционирование насоса на второй (средней) скорости.
Это обусловлено следующими причинами:
- Погрешность в вычислениях. Реальные значения сопротивления отопительного контура могут отличаться от расчетных. В этом случае для достижения нормальной скорости, возможно, потребуется переключить режим на более или менее мощный.
- Вероятность добавления новых элементов, таких как радиаторы, устройства контроля и т.д. В этом случае возрастет сопротивление, что приведет к уменьшению скорости потока. Для решения этой проблемы может понадобиться переключение на третью скорость.
- Повышенный износ оборудования при максимальной нагрузке. Работа на средней мощности значительно продляет срок безаварийной эксплуатации механических устройств. Это правило относится и к насосам.
Сейчас современные устройства для принудительной циркуляции оснащают автоматизированными системами поддержания оптимальных параметров работы. С их использованием стало гораздо проще добиться нужной температуры в помещениях.
Другие важные характеристики
Насос необходимо подбирать, учитывая параметр “диаметр резьбы”. Он должен соответствовать внутреннему размеру труб отопления.
Для подсоединения насоса к трубам отопительного контура используют специальные накидные гайки, которые обычно идут в комплекте с оборудованием
Еще одним важным параметром является шум от работы прибора. Так как часто стоит задача выбрать тихий циркуляционный насос для системы отопления жилых помещений, то этот показатель практически все производители указывают наряду с техническими данными.
Чтобы не ошибиться в предназначении насоса, необходимо обратить внимание на диапазон допустимых температур, который определен для перекачиваемой жидкости. Верхний предел должен быть не менее 110°C, так как закипание воды в замкнутой системе происходит приблизительно при такой температуре. Если нижнее значение меньше 0°C, то допустимо включать насос при отрицательной температуре циркулирующего в системе антифриза
При замерзшей воде, даже в случае сохранившего свою целостность контура, производить пуск прибора нельзя. Сначала нужно будет разморозить систему
Если нижнее значение меньше 0°C, то допустимо включать насос при отрицательной температуре циркулирующего в системе антифриза. При замерзшей воде, даже в случае сохранившего свою целостность контура, производить пуск прибора нельзя. Сначала нужно будет разморозить систему.
Расчет рабочего давления в контуре
Хорошее и не очень о насосах для систем отопления.
Watch this video on YouTube
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.
Насос отопления. Устанавливаем правильно
Watch this video on YouTube
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.
| Отапливаемая площадь (м2) | Производительность (м3/час) | Марки |
| 80 – 240 | От 0,5 до 2,5 | 25 – 40 |
| 100 – 265 | Та же | 32 – 40 |
| 140 – 270 | От 0,5 до 2,7 | 25 – 60 |
| 165 – 310 | Та же | 32 – 60 |
Примечание: в третьей колонке первая цифра – диаметр патрубков, вторая – высота подъема.
Как выбрать циркуляционный насос
Watch this video on YouTube
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.
Компания Wilo. 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.
Компания DAB. 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.
Производитель Grundfos. 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.
Компания Джилекс. 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!
Циркуляционный насос для отопления: выбор
Насосы для систем отопления, функционирующие по принципу циркуляции, способны благоприятно сказываться на их работоспособности, обеспечивая при этом длительный эксплуатационный срок. Выбирая циркуляционное оборудование нужно учесть, что оно должно подходить по параметрам к самой отопительной системе
Это важно, чтобы система работала не только эффективно, но и экономично
Особенности выбора насоса
Вот критерии, в той или иной степени влияющие на выбор оборудования:
- Насколько эффективно будет функционировать система;
- Экономность эксплуатации;
- Отсутствуют ли шумы, которые иногда проявляются в трубах и радиаторах;
- Повышается ли теплоотдача отопительных элементов.
Естественно, если не знать всех тонкостей этого оборудования, то самому выбрать насос – не самая простая задача. В связи с этим, лучше всего доверить эту задачу квалифицированному специалисту. Однако в любом случае каждый хозяин должен знать базовые понятия.
Итак, что следует учесть при выборе данного оборудования? Сразу же следует оговориться, что нет конкретного, самого важного критерия. Выбирая оборудование, нужно учитывать каждый параметр, что в итоге позволит отопительной системе правильно функционировать:
В первую очередь рассчитывается количество тепла, которого будет достаточно, чтобы эффективно прогревать загородный дом или коттедж. В этом плане понадобится учесть многие условия. Среди основных выделяют: площадь и насколько высокие в доме потолки, этажность сооружения, число окон и дверей. Кроме того, важны также материалы, используемые при изготовлении окон и дверей
Не менее важное условие – утепленность подвального и чердачного помещений;
В каком климатическом регионе находится дом. Наименьшая температура воздуха – один из пунктов, который следует учесть
Также важно то, как часто на дом приходятся ветровые нагрузки;
Конструктивные особенности дома. Так, учитывается толщина стен, их утепление (если предусмотрено), в каком состоянии пол и перекрытия, их теплоизоляция. Играет роль также наличие вентиляционной системы в доме и ее устройство.
Обратите внимание! Выбирая оборудование, нужно отталкиваться от многих параметров, один из которых мощность циркуляционного насоса. Учесть их всех неспециалисту практически невозможно
Далее, справившись с основными пунктами, следует рассчитать число радиаторов, какова мощность котла, и определить схему разводки труб отопления. Отталкиваясь от этих и вышеперечисленных параметров, можно выбрать эффективный и надежный насос для отопительной системы.
Технологии постоянно развиваются, поэтому сейчас можно встретить универсальную модель насоса, которая сама подгонит свои характеристики под конкретную систему, в маленьких домах или больших коттеджах. Такое оборудование носит название регулируемого циркуляционного насоса. Оно хорошо не только своей универсальностью, но и экономичностью, так как устанавливается не только в уже имеющиеся системы, но и новые. Единственное, что следует учесть, – его высокую стоимость, однако, пользователю не придется приглашать специалиста, который будет проводить расчеты.
Еще одним не менее важным показателем при выборе насоса считается напор. Как правило, его можно определить, отталкиваясь от общего гидравлического сопротивления системы. Количество этажей в этом плане не играет никакой роли. Это сопротивление обозначается еще на этапе планирования сооружения, поэтому его фиксируют в паспорте. Иногда этот параметр не фиксируется в документации, поэтому приходится рассчитывать его своими силами при помощи СНиПов.
Затратить меньше сил и времени можно, если выбирать насос по каталогу, что является наиболее быстрым и удобным способом. Как правило, здесь легко прослеживается соответствие характеристик оборудования и дома, то есть их совместимость. Однако следует быть внимательным, так как в каталогах фиксируются максимальные возможности насоса, что требуется в реальной эксплуатации не так часто. Поэтому можно выбирать устройство с меньшими параметрами, к тому же, его стоимость будет несколько меньше. Также такие модели в процессе эксплуатации потребляют меньшее количество электрической энергии. В любом случае, благодаря приобретенному агрегату можно не беспокоиться, что в доме зимой будет холодно.
Зачем это нужно
Первое и главное: циркуляционные насосы для систем водоснабжения используются только на горячей воде.
Почему?
Суть проблемы
Дело в том, что контуры ХВС обычно делаются тупиковыми. Вода в них движется по трубам только при водоразборе.
Тупиковая схема разводки холодного водоснабжения
Долгое время системы горячего водоснабжения жилых домов тоже проектировались как тупиковые. Именно так устроено ГВС в абсолютном большинстве зданий, построенных до конца 70-х годов прошлого века.
Элеваторный узел с тупиковой подачей горячей воды
В конце 70-х, компактные и невысокие хрущевки в крупных городах начали вытесняться многоэтажной застройкой. Инженерные системы зданий с 10 и более этажами, по понятным причинам характеризуются большой протяженностью.
В частности, в них серьезной проблемой стало обеспечить быструю подачу горячей воды к потребителю: после долгого отсутствия водоразбора (прежде всего по утрам) владельцу жилья приходилось (и приходится по сей день, так как в провинции старые дома никуда не исчезли) сливать воду до ее нагрева.
Водосчетчик ГВС регистрирует расход воды, но не ее температуру
Тупиковая подача горячей воды создает еще две проблемы:
- Падение ее температуры за счет теплопотерь на длинных розливах и стояках. Владельцы дальних от теплового пункта квартир получают заметно остывшую воду, зачастую не укладывающуюся в требования нормативных документов (согласно действующему СП 31.13330.2012, температура горячей воды у потребителя должна укладываться в диапазон 60-75°С);
- Фактическое отсутствие отопления ванных и санузлов. В хрущевках за их обогрев отвечают полотенцесушители, размыкающие собой подводку горячего водоснабжения. Как несложно догадаться, они нагреваются только при разборе горячей воды на одном из смесителей в квартире и сохраняют высокую температуру не больше часа-двух в день.
Полотенцесушитель размыкает подводку ГВС и нагревается только при разборе воды
Последствия сочетания характерной для ванной сырости с низкой температурой общеизвестны: затхлый воздух, отслаивающееся покрытие стен и появление грибка.
Грибок указывает на проблемы с вентиляцией и обогревом ванной
Решение
Именно поэтому с начала 80-х новые здания начали проектироваться преимущественно с циркуляционными системами ГВС, что было закреплено в том же СНиП 2.04.02-84.
В открытой схеме теплоснабжения циркуляция реализуется за счет разницы давлений между нитками теплотрассы:
- ГВС врезается в подачу и в обратку до водоструйного элеватора, в двух точках на каждой нитке;
- Между врезками устанавливаются подпорные шайбы — стальные блины с отверстиями на миллиметр больше диаметра сопла элеватора;
Через квартиру проходят два стояка ГВС — основной (с подключенными подводками) и циркуляционный (с полотенцесушителем)
Горячая вода в зависимости от сезона (и, соответственно, температуры подачи) включается по схемам «подача-подача», «обратка-обратка» или (вне отопительного сезона) «подача-обратка».
ГВС включено из подачи в подачу
Насосы для циркуляции горячего водоснабжения выполняют ту же функцию: они обеспечивают круглосуточное движение горячей воды в замкнутом контуре.
Насосы циркуляционные для систем водоснабжения применяются:
- В закрытой схеме теплоснабжения, с приготовлением горячей воды в теплообменниках с использованием энергии теплоносителя. Такая система подпитывается от тупикового ХВС, поэтому в ней по определению отсутствуют необходимые для циркуляции перепады давления в отсутствие водоразбора;
Насосы для рециркуляции в системе ГВС
На внутриквартирных розливах и подводках ГВС (при значительном расстоянии от стояка до точек водоразбора и полотенцесушителей);
В частных домах с автономным приготовлением горячей воды (опять-таки при значительном расстоянии от бойлера, водогрейной колонки или двухконтурного котла (см
Газовый котел для отопления и горячего водоснабжения: разновидности и особенности, на которые нужно обратить внимание при выборе) до смесителей или при использовании для обогрева ванных полотенцесушителей).
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.
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.
