lislesНасос циркуляционный для системы отопления частного дома
Эффективное отопление в нашей стране никак не роскошь, а необходимость. Все чаще стали делать системы закрытого типа с принудительной циркуляцией. Как вариант — совмещенные, которые могут работать и на естественной циркуляции. Для принудительного движения теплоносителя необходим циркуляционный насос для отопления. Как и по каким параметрам его подбирать, разберем ниже.
Что такое циркуляционный насос и для чего он нужен в отоплении
Циркуляционным называется насос, который обеспечивает принудительное движение жидкости в системе. В частных домах используется в системах отопления закрытого типа и в водопроводе.
В отопительных системах с естественной циркуляцией, движение теплоносителя происходит за счет создания перепада давления в высоко поднятых трубах (под потолок или хотя бы на одном уровне с верхушками радиаторов). Быстрого движения в такой системе добиться невозможно, система неуправляема так как скорость изменять нельзя. Регулировать температуру в помещениях почти невозможно. Еще один недостаток: теплоноситель движется медленно, переносит мало тепла. Чтобы в доме было тепло, используют трубы большого диаметра и большое количество радиаторов. В общем, далеко не идеальная система. Плюс ее в энергонезависимости — для работы не требуется электричество.
Установка циркуляционного насоса меняет положение в корне:
- Можно менять скорость движения теплоносителя, изменяя скорость вращения крыльчатки насоса.
- Скорость движения теплоносителя ограничивается только возникающими в трубах шумами. Максимально разогнать теплоноситель можно до 1,6 м/с. Это предел бесшумности. При более высокой скорости возникают шумы, что для систем отопления частных домов критично. Но и скорости в 1,6 м/с более чем достаточно. Это почти шесть километров в час. В разы быстрее чем при естественной циркуляции.
- Так как скорость высокая, трубы можно использовать меньшего диаметра. И располагать их можно вдоль пола, и под полом.
Недостаток у этого решения один: при отсутствии электроэнергии насос останавливается. Если нет защиты по перегреву, теплоноситель может закипеть, что приведет к разрыву труб и/или теплообменника отопительного котла. Поэтому циркуляционный насос для отопления ставят сразу с источником бесперебойного питания (ИБП). «Бесперебойники» потребляют электричества совсем немного, так что даже небольшой емкости аккумулятора достаточно для продолжительного срока автономной работы.
Виды и особенности применения
Циркуляционные насосы есть двух видов: с сухим и мокрым ротором. Модели с сухим ротором имеют высокий КПД (порядка 80-85%), но сильно шумят во время работы. По этой причине, в системах отопления частных домов используются очень редко. Если у вас котельная с хорошей звукоизоляцией, можно поставить и такой. Но циркуляционный насос для отопления с сухим ротором имеет еще ряд недостатков:
- Требует регулярного обслуживания (раз в полгода надо чистить уплотнение, которое отделяет «мокрую» и «сухую» части устройства).
- Средний срок эксплуатации — около 3-х лет.
Циркуляционные насосы с мокрым ротором установлены в большинстве систем. Единственный существенный минус — невысокий КПД — порядка 50-55%. Зато плюсов у них много:
- Не нуждаются в обслуживании.
- Во время работы почти не шумят.
- Эксплуатируются 8-10 лет.
Невысокий КПД — это, конечно, не слишком приятно. Но так как перекачивать требуется обычно небольшие объемы, потребление электроэнергии циркуляционным насосом особого урона вашему кошельку не нанесет. Например, Wilo Star RS 25/4-130, потребляет 60 В/ч. Даже если работать он будет в постоянном режиме, потребление в месяц — 43 кВт.
Циркуляционный насос для отопления: расчет параметров
Расчет необходимых характеристик циркуляционного насоса для отопления не слишком сложный. Потребуются базовые знания математики, несколько формул, параметры вашей системы (реальные если система существует, или расчетные, если она в стадии проектирования) и некоторое количество времени. Основные характеристики циркуляционного насоса для отопления — производительность и напор. Их и рассчитаем.
Определяем производительность
Производительность циркуляционного насоса для отопления частного дома зависит от того количества тепла, которое должен перенести теплоноситель. А это, в свою очередь, зависит от теплопотерь здания которые необходимо компенсировать. Итак, получается, что для расчета производительности циркуляционного насоса для системы отопления необходимо знать теплопотери здания (в формуле обозначено Qn).
Если цифра есть — отлично, используете ее. Если ее нет, можно заказать расчет в специализированной организации или измерить реальный показатель при помощи тепловизора. Если эти варианты не подходят, можно примерно определить теплопотери дома ориентируясь на средние нормы. Так, для Средней Полосы России, на отопление одного квадратного метра в среднем требуется 100 Вт/ч тепла. Зная площадь дома, определите требуемое количество тепла.
Есть и еще один вариант: при расчетах можно использовать мощность отопительного оборудования (котла). Это также верно, так как насос должен быть в состоянии перекачать максимальное количество тепла, которое может выдать котел. В противном случае, если его производительности будет недостаточно, во время работы в режиме максимальной теплоотдачи, теплоноситель может закипеть. Расчет будет более правильным, если мощность котла взяли с большим запасом.
В формуле также присутствует ∇t — это разница температур на входе котла между трубопроводами подачи и обратки (насколько остывает теплоноситель, пройдя по всей системе). Зависит от параметров отопления и теплового режима (обычный или низкотемпературный). Обычно находится в диапазоне 10-20 градусов. Если у вас есть эти данные (необходимы при расчете мощности котла, определении количества радиаторов). Если значения нет, берите предполагаемое (если площадь небольшая и дом хорошо утеплен, можно брать 10, если утепление «не очень» или зимы очень холодные, радиаторов много, лучше считать 20, для средних показателей берем 15).
Со значением 1,163, вроде все понятно — это удельная теплоемкость теплоносителя. В данном случае — воды. Если в систему будет заливаться антифриз, необходимо подставить значение из его характеристик.
Как видите, рассчитать производительность циркуляционного насоса для отопления несложно. Чтобы было понятнее, приведем пример. Например, подбираем «циркуляционник» для отопления в дом с теплопотерями 25 кВт/ч. Планируется средняя дельта температур — 15°C. Расчет:
- Подставляем цифры в формулу 25 / 1,163 *15
- Получаем 25/17,445 = 1,43 м³/ч.
Итак, производительность циркуляционного насоса для этой системы должна быть не ниже 1,43 куб. м /час.
Как рассчитать напор для циркуляционного насоса
Еще одна важная характеристика циркуляционного насоса — гидравлический напор. Что это за характеристика? Она отображает ту величину сопротивления, которую он может преодолеть. Сопротивление каждой системы отопления — это составная величина, которая зависит от ее протяженности и компонентов, из которых она состоит. Например, трубы большего диаметра оказывают меньшее сопротивление, чем аналогичные по материалу, но меньшего сечения.
С другой стороны, трубы того же диаметра но с гладкими стенками, также оказывают меньшее сопротивления. К этому надо добавить все заужения, ответвления, терморегуляторы и другие компоненты системы и их влияние на скорость движения теплоносителя. В общем, подробный расчет — дело длительное и кропотливое. Но можно примерно определиться, приняв во внимание следующие величины:
- Длину трубопровода в метрах (подающего и обратного).
- Потери на трение в трубах. Эта цифра есть в характеристиках труб, так что можно найти конкретное значение. Вообще, может быть от 50 Па/м (при большом диаметре и гладких стенках) до 150 Па/м (при небольшом диаметре и/или шершавых стенках).
- Коэффициенты сопротивления фитингов и запорной арматуры. Если есть/предусматриваются термостаты на радиаторы, коэффициент -2,2-2,5; если будут только запорные краны на радиаторах, без регулирующих вентилей, значение можно принимать 1,5-2,0 (чем меньше ответвлений и разных фитингов, тем ниже коэффициент).
Все эти значения перемножаем, получаем общее сопротивление системы (приблизительное значение). Пример расчета напора для циркуляционного насоса:
- Исходные данные примем такие:
- общая длина трубопровода отопления — 80 м,
- потери в трубах будут порядка 120 Па/м,
- на каждом радиаторе будет установлен термостат, так что коэффициент 2,5.
При выборе конкретной модели, желательно напор брать не меньше указанной цифры. Иначе может оказаться, что выбранный циркуляционный насос «не продавливает» систему, то есть, циркуляции практически нет.
Метод подбора по средним значениям
Системы отопления частных домов не так уж отличаются друг от друга. Поэтому можно не считать по формулам параметры циркуляционного насоса, а определить их по средним значениям.
- Производительность циркуляционного насоса принимается равной тепловой мощности котла. Если котел нужен на 25 кВт, насос берут с производительностью 25 литров/мин. Это с запасом, так что работать на пределе мощности он не будет. Но стоит также учесть, что более производительные модели стоят больше.
- Чтобы определить напор циркуляционного насоса, надо будет знать только длину трубопровода. В среднем, на один метр требуется 0,6 м напора. Если длина трубопровода 40 м, напор должен быть 40 * 0,6 = 2,4 м.
Этот способ далеко не идеален. Значения рассчитаны для «средних» систем отопления. Если ваша система более сложная, лучше потратить время и посчитать более точно. А по этой методике прикинуть предварительные параметры.
Дополнительные характеристики и возможности
Чтобы выбрать подходящий циркуляционный насос для отопления, надо еще продумать некоторые детали. Стоит обратить внимание на такие характеристики:
- Корпус. Может быть из чугуна, пластика. Чугунные модели более тяжелые и дорогие. Пластиковые имеют более низкую цену. Срок эксплуатации почти не отличается.
- Рабочее давление в системе. Для частных домов этот параметр не так критичен, так как рабочее давление редко бывает выше 4 Атм, а вот для многоэтажек надо смотреть обязательно.
- Температура перекачиваемой жидкости. Если котел стоит твердотопливный, желательно чтобы этот параметр был не менее +110°C. Для других котлов отопления с электронным управлением может быть и ниже, так как там режим работы задаете вы сами.
- Требовательность к качеству теплоносителя. Например, те же циркуляционные насосы Грюндфос долго и без проблем работают с чистым теплоносителем, и быстро ломаются при наличии абразивных частиц и других загрязнений. Так что ставить их в систему централизованного отопления не стоит.
- Наличие нескольких скоростей вращения крыльчатки. Полезная функция для разных режимов работы. Переключается скорость вручную, расположенным на корпусе переключателем. У лидеров — Grundfos и Willo — есть модели с электронным управлением скоростью. Они позволяют плавно изменять скорость, подстраивая работу под систему и погодные условия.
- Диаметр присоединения. Он должен совпадать с сечением трубы в месте установки. Есть, конечно, переходники, но ставит дополнительные элементы без крайней необходимости не следует.
- Уровень шумов. Хотя практически все циркуляционные насосы особо не шумят, чем меньше уровень шумов, тем лучше. Особенно если ставить его планируете в жилых помещениях.
- Длина электрического кабеля для подключения к сети. Совсем неочевидный параметр, но слишком короткий шнур может стать проблемой.
- Способ установки. Может быть вертикальный, может — горизонтальный, может — универсальный.
Вот, пожалуй, и все параметры, которые приходится учитывать. Но вечная проблема выбора производителя — вот с чем придется столкнуться.
Где поставить и правила монтажа
Место установки циркуляционного насоса — любое в системе, где его можно установить согласно правилам монтажа. Ранее, при установке пластиковых моделей, рекомендовалось ставить их в обратном трубопроводе — перед котлом. Но, в настоящее время, используется термостойкая пластмасса, которая и на подающем трубопроводе эксплуатируется годами. И с точки зрения движения жидкости, логичнее ставить насос так, чтобы он гнал теплоноситель в систему, а не «давил» в теплообменник котла.
При выборе места в системе отопления для установки циркуляционного насоса, необходимо учитывать правила его монтажа:
- Насос надо располагать так, чтобы ось вращения была параллельно горизонту. Расположение под углом (даже очень небольшим) приводит к преждевременному выходу подшипников из строя.
- При монтаже желательно разворачивать клеммной колодкой вверх. Это делается для того, чтобы конденсат не оказался в электрической части насоса.
- При монтаже системы, перед циркуляционным насосом желательна установка грязевых фильтров. После того как попавший в систему при монтаже мусор будет удален, их лучше убрать. Они создают дополнительное сопротивление, что ведет к повышенным энергозатратам.
Правила монтажа несложные, но очень важно установить циркуляционный насос так, чтобы ось его вращения была строго горизонтальна. При отклонениях создается неравномерная нагрузка на вал, что приводит к быстрому выходу из строя.
Производители
Выбрать производителя, пожалуй, самая сложная задача. Очень хорошие отзывы имеют циркуляционные насосы Грундфос (Grundfos), но цена на них высока.
Есть линейки подешевле — в среднем ценовом диапазоне, но они и качеством похуже. Если уже решаете взять относительно дорогую модель, так лучше уже брать из новых разработок (Alpha2, Alpha2L Alpha2 new). Они, по крайней мере, имеют очень низкое энергопотребление. И, переплатив несколько тысяч при покупке, вы будете экономить на счетах за электричество весь период эксплуатации. Разница серьезная — среднее энергопотребление порядка 50-70 Вт, у этих моделей не более 10 Вт.
Если же бюджет не позволяет, можно найти более дешевые циркуляционные насосы, но приемлемого качества. Чуть дешевле будут Willo (Вилло). Они по качеству и надежности не хуже Grundfos, но цены пониже, хоть и не намного. У них также есть энергосберегающие линейки. Еще более бюджетные можно выбирать у следующих производителей:
- Vortex (Вортекс). Насосы немецкого производства. Не разрекламированные, но надежные.
- Циркуль (Россия). Под этой маркой выпускает их корпорация Джилекс.
- UNIPUMP. Это китайские из разряда опробованных. Нормальная серия UPS, а вот линейка VIP ненадежная.
- Calpeda, DAB и другие итальянские марки. Они традиционно занимаются водной «тематикой» и выпускают неплохие модели.
- Тайфун (Россия). Бюджетная марка отечественного производства.
Но все выше перечисленные производители выпускают трехскоростные циркуляционные насосы. Если вам нужен с плавной регулировкой скорости, выбор совсем невелик: только Grundfos и Willo. Возможно, со временем, подтянутся и другие, но пока так. Один важный момент. Продукцию и Грюнфос и Вилло очень часто подделывают — чтобы не купить подделку вместо оригинала, ищите авторизованные точки продаж. Их список можно найти на официальных сайтах производителей.
Выбор модели
Перед выбором конкретной модели, надо определиться с производителем, а затем уже подбирать модель. Вам нужно учитывать напор и производительность. Берете каталог с характеристиками насосов. В них обязательно есть диаграммы напорных характеристик, которые характеризуют работу конкретной модели.
На этих диаграммах находите рассчитанные параметры — производительность и напор, от найденных точек проводите прямые до пересечения с линией, характеризующей выбранную модель. Эта модель вам подойдет, если точки пересечения будут находится в средней части графика. Если выбранный циркуляционный насос имеет несколько скоростей работы, подбор ведем по среднему режиму (средний график).
Популярные циркуляционные насосы для систем отопления частного дома
Модель Производ-ость Напор Мощ-сть Диаметр Температура перекачиваемой среды Регулировка скорости Корпус Цена Wilo Star-RS30/2 50 лит/мин 2 м 45 Вт внешняя G1 1/4 -10° C до +110° C 3 ступени чугун 90$ Wilo Yonos PICO 25/1-4 44 лит/мин 4 м 20 Вт внешняя G1 -10° C до +110° C плавная чугун 120$ Wilo Star-RS25/2 (IP44) 50 лит/мин 2 м 45 Вт внешняя G1 -10° C до +110° C 3 ступени чугун 85$ Grundfos UPS 25-40 48 лит/мин 4 м 45 Вт внешняя G1 1/2 +2° C до +110° C 3 ступени чугун 80$ Grundfos UPA 15-90 25 лит/мин 8 м 120 Вт внешняя G 3/4 +2° C до +110° C ручной и автоматический режим работы чугун 130$ Grundfos UP 20-30 UP-N/B 42 лит/мин 3 м 80 Вт внешняя G1 1/4 +2° C до +110° C 3 ступени нерж сталь 230$ Grundfos ALPHA2 32-40 40 лит/мин 4 м 18 Вт внешняя G2 +2° C до +110° C плавная чугун 220$ DAB VA 35/180 50 лит/мин 4,3 м 56 Вт внешняя G1 -10° C до +110° C 3 ступени чугун 70$ DAB VA 55/180 60 лит/мин 5,4 л 70 Вт внешняя G1 -10° C до +110° C 3 ступени чугун 75$ DAB A 50/180 167 лит/мин 5,8 л 184 Вт внешняя G2 -10° C до +110° C нет чугун 190$ Unipump СР 25-40 180 53 лит/мин 6 м 93 Вт внешняя G1 1/2 -10° C до +110° C 3 ступени чугун 32$ Unipump UPH 20-60 58 лит/мин 6 м 100 Вт внешняя G2 -10° C до +110° C 3 ступени латунь 75$ UNIPUMP LPA 25-40 автоматическая подстройка 4 м 22 Вт внешняя G1 1/2 -10° C до +110° C плавная чугун 105$ Калибр НЦ-15/4-130 41,6 лит/мин 4 м 65 Вт внешняя G1 +2° C до +110° C 3 ступени чугун 30$ Калибр НЦ-32/4 44 лит/мин 4 м 72 Вт внешняя G2 +2° C до +110° C 3 ступени чугун 32$ Калибр НЦ-32/6-180 45 лит/мин 6 м 90 Вт внешняя G2 (32 мм) +2° C до +110° C 3 ступени чугун 35$ Вихрь ЦН-25-6 50 лит/мин 6 м 90 Вт внешняя G1 1/2 -10° C до +110° C 3 ступени чугун 30$ Вихрь ЦН-32-4 50 лит/мин 4 м 72 Вт внешняя G2 -10° C до +110° C 3 ступени чугун 32$ Вихрь ЦН-32-8 170 лит/мин 8 м 245 Вт внешняя G2 -10° C до +110° C 3 ступени чугун 65$ Джилекс Циркуль 32/40 53 лит/мин 4 м 65 Вт внешняя G1 1/4 -10° C до +110° C 3 ступени чугун 60$ Джилекс Циркуль 25/60 73 лит/мин 6 м 100 Вт внешняя G1 -10° C до +110° C 3 ступени чугун 70$ Джилекс Циркуль 25/80 200 лит/мин 8 м 245 Вт внешняя G1 -10° C до +110° C 3 ступени чугун 95$ Vortex HZ 401-DN 25 58 лит/мин 4,3 м 56 Вт внешняя G1 1/2 0° C до +110° C 3 ступени латунь 75$ VORTEX HZ 801-DN 25 200 лит/мин 6,3 м 294 Вт внешняя G1 1/2 0° C до +110° C 3 ступени чугун/графитный подшипник на валу 185$ VORTEX HK 5-M 180 DN 32 133 лит/мин 5,8 м 189 Вт внешняя G2 0° C до +110° C 3 ступени чугун/графитный подшипник на валу 200$ В случае если каталога нет, диаграммы можно найти в паспорте к насосу. Это не так удобно, так как для подбора придется просматривать несколько книжечек, но другого способа нет.
https://teplowood.ru/cirkulyacionnyj-nasos-dlya-otopleniya.html
