Как выбрать насос для отопления — расчет мощности и другое. Помпа для отопления

Водяной насос для отопления: типы, расчет параметров, монтаж

Содержание статьи

При создании автономного отопления для своего дома многие хозяева останавливают свой выбор на водяной системе отопления. Способы получения тепла могут различаться, но перенос его в помещения происходит за счет циркулирующего по системе жидкого теплоносителя. Ключевую роль в этом процессе играет водяной насос для отопления, так как только с его наличием в системе отопление отличается стабильностью и эффективностью работы.

Для чего нужен насос

Существуют схемы водяного отопления, которые работают при помощи естественной циркуляции, без использования принудительной перекачки теплоносителя. Но насколько они эффективны?

Схема водяного отопления с естественной циркуляцией

Отопление домов с площадью более 150 квадратных метров системами отопления с естественной циркуляцией теплоносителя становится большой проблемой:

малая скорость движения теплоносителя ведет к неравномерному расходу тепловой энергии, комнаты прогреваются неравномерно;
большое гидродинамическое сопротивление в системе, при ее случайной остановке или возникновении заужения из-за коррозии и осадка может произойти ее полная разбалансировка или остановка;
необходимо применять трубы различного диаметра, что ведет к усложнению расчетов и удорожанию в монтаже.

Включение в водяную систему циркуляционного насоса полностью снимает эти вопросы. К тому же появляется масса дополнительных преимуществ:

Включение в водяную систему циркуляционного насоса облегчает ее запуск и регулировку

коэффициент полезного действия системы отопления значительно возрастает;
снижаются затраты на монтаж – не требуется установка труб большого диаметра на отопление;
снимаются ограничения на максимально возможную длину сети;
возникает возможность регулировки температурного режима в каждом помещении индивидуально;
появляется возможность монтажа популярной и удобной системы отопления – теплых полов;

значительно облегчается запуск и регулировка системы.

Типы водяных насосов

Все водяные насосы работают по центробежной схеме: в закрытой камере вращается крыльчатка, отбрасывающая жидкость от центра к краям. За счет этого создается разность давлений на входе и выходе устройства, и он перекачивает жидкость.

По своей конструкции водяные насосы разделяются на два основных типа:

сухие;
мокрые.

Насосы сухого типа

В конструкциях сухого типа электрическая часть полностью отделена от воды. Поэтому их легко отличить по внешнему виду – они массивные, с выступающим в сторону моторным отсеком с ребрами охлаждения.

Насосы с сухим ротором имеют высокий КПД, но требуют регулярного тщательного обслуживания

КПД аппаратов сухого типа достаточно высок и доходит до 80%, но они требуют регулярного тщательного обслуживания. Уплотнительные кольца, разделяющие двигатель и насосную часть, быстро изнашиваются и требуют частой замены. Как правило, они сильно шумят при работе, электродвигатель нуждается в системе охлаждения, поэтому использовать их для монтажа в систему отопления дома нецелесообразно.

Насосы мокрого типа

При одинаковых показателях мощности конструкции мокрого типа значительно меньше по размерам, чем сухого. Их строение таково, что ротор электродвигателя вращается непосредственно в той жидкости, которую насос перекачивает. Этим обеспечивается и необходимая герметичность и автоматическое охлаждение двигателя.

Насосы с мокрым ротором бесшумны и компактнее насосов с сухим ротором

Из-за того, что ротор вращается в среде с большим сопротивлением, то КПД таких конструкций невысок – около 50%, но ряд их преимуществ позволяет с этим примириться:

Бесшумная работа. Их можно устанавливать даже в жилых помещениях.
Малое потребление электроэнергии. Для среднего дома достаточно аппарата с потребляемой мощностью 50-100 Ватт.
Длительный срок службы. Если не оставлять ротор сухим, то водяной насос не потребует никакого вмешательства.
Модульная конструкция. Если, все же, какой-либо элемент выйдет из строя, его легко заменить.

Подбор необходимой модели

Внешне водяные насосы очень похожи друг на друга, но при этом могут значительно различаться по своим характеристикам, на которые и необходимо обращать внимание при покупке:

Выбирая насос для водяного отопления, необходимо обратить внимание на его характеристики

Максимальная температура теплоносителя. Производители, как правило, делают большой запас по предельно допустимой температуре – до 110 градусов Цельсия. Тем не менее, если в доме запланировано отопление при помощи теплых полов, то можно выбрать насос на эти цели и с более низким показателем.
Монтажные размеры. Это длина насоса и размер резьбовых соединений. Эти показатели необходимо учесть при проектировании сети теплоснабжения.
Производительность и создаваемый напор. Эти показатели рассчитываются при проектировании отопления, и водяной насос выбирается с небольшим превышением этих величин.
Потребляемое напряжение. Обращать внимание лучше на те модели, которые рассчитаны на напряжение 220 Вольт, чтобы не пришлось прокладывать к ним отдельную электрическую линию.
Потребляемая мощность. Величина, по сути, является следствием производительности мотора. Она невелика и редко превышает 100 Ватт.

Не стоит приобретать модели неизвестных производителей, как бы их не расхваливали продавцы. Несмотря на то что стоит водяной насос недорого, он является настолько важной частью системы отопления, что его поломка приводит к огромным хлопотам и тревогам.

Обращайте внимание на модели европейских фирм «DAB», «Wilo», «Hoffmann», «Ebara», «Grundfos», «Pedrollo». Среди российских производителей заслуженным авторитетом пользуются изделия торговой марки «Джилекс» («Jeelex»).

Расчет параметров

Для подбора параметров насоса можно воспользоваться специальной таблицей, при расчетах которой использовались следующие условия работы системы отопления:

Полная циркуляция теплоносителя трижды за час.
Максимальный КПД отопительного котла.
Отношение количества теплоносителя к тепловой мощности – 10 литров на 1 киловатт.

Минимальные параметры водяного насоса, необходимые для обогрева домов разных площадей

Реальное отопление потребует небольшого увеличения полученных результатов, но увеличить следует не более чем, на 20-30%. Излишний напор и производительность приведут к ненужному перерасходу электроэнергии и просто останутся невостребованными.

Монтаж водяного насоса

Установить водяной насос в систему отопления собственными силами не представляет никаких проблем. На трубы устанавливаются переходные муфты «американки», на которые через уплотнительные прокладки устанавливается корпус агрегата.

Для того чтобы иметь впоследствии возможность отключения насоса для его замены или ремонта, необходимо монтировать его по особой схеме:

В сети теплоснабжения устанавливается запорно-регулировочный вентиль, который может перекрыть трубу полностью или на определенный просвет.
По обеим сторонам клапана в сеть врезается байпасная труба, в которую и монтируется водяной насос для отопления.
Перед насосом и после него в байпасную трубу также врезаются запорные вентили, которые позволяют изолировать его от потока теплоносителя.

Таким образом, эти три вентиля позволяют регулировать поток теплоносителя, направляя его либо через водяной насос, либо в обход него. Кроме полного его отключения от теплоносителя, они могут применяться еще и для тонкой регулировки системы.

Важные замечания

Проводя монтаж циркуляционного насоса в сеть отопления дома, необходимо учитывать ряд важных нюансов:

В конвекторных и радиаторных системах его рекомендуется встраивать в точке сети с максимально низкой температурой воды – вплотную к котлу на линии обратной подачи. Теплоноситель, отдавший свою энергию приборам отопления, приходит в это место максимально остывшим.
Если в доме установлена система теплых полов, то водяной насос для отопления ставится только на линии подачи. Температура теплоносителя в теплых полах невелика, оборудование не подвергается сильному нагреву, а вот возможность завоздушивания подающего коллектора значительна. Для предотвращения разрыва подачи воды насос и ставится после отопительного котла.
Перед насосом необходимо устанавливать сетчатый фильтр грубой очистки для улавливания твердых частиц. Попадая в подшипники, они способны значительно снизить эффективность их работы или совсем вывести из строя.

В конвекторных и радиаторных системах водяной насос рекомендуется встраивать вплотную к котлу на линии обратной подачи

Для защиты от гидравлических ударов и обратного потока теплоносителя при выключении электропитания после насоса необходимо устанавливать однопроходной обратный клапан. Пропуская воду только в одну сторону, он убережет систему от этих неприятностей.
Насосы мокрого типа устанавливаются только в соответствии с рекомендациями производителей – в том положении, когда ротор будет расположен строго горизонтально. Иначе водяной насос выйдет из строя.
Рядом с местом установки предусматривается расположение розетки электропитания с обязательным подключением контура заземления.
До полного заполнения системы водяной электронасос включать недопустимо. Даже непродолжительная работа «всухую» выведет его из строя.
Перед монтажом желательно тщательно промыть систему для удаления мусора, который мог оказаться внутри. Как правильно это сделать можно узнать из данной статьи.

Заключение

Выбирая модель для установки в систему отопления дома, не стоит экономить. Цена самых качественных моделей не настолько велика, чтобы подвергать дом риску остаться без отопления посреди холодной зимы.

Самые интересные статьи из рубрики:

domiotoplenie.ru

Как выбрать насос для отопления

Насосы для отопления – как выбрать? Этот вопрос волнует всех владельцев частных домов или квартир, имеющих независимое от коммунальных сетей отопление. Водяные насосы для отопления являются неотъемлемой частью всех современных систем отопления, они обеспечивают циркуляцию воды в системе, тем самым увеличивают эффективность автономного отопления в целом. Кроме того правильный подбор насоса для отопления поможет сэкономить электроэнергию, снизить шумы в радиаторе и трубопроводе, а также увеличивает теплоотдачу системы. Выбор насоса для отопления это конечно дело специалиста, но минимальными знаниями должен обладать также и хозяин дома, потому что, если проинформирован, то значит вооружен.

Прежде чем подобрать насос для отопления необходимо учесть следующие пункты:

количество тепла, требуемое чтобы отопить дом;
особенности теплоизоляционного слоя стен;
климатические условия местности;
наличие и количество оконных рам;
структуру пола и потолка.

Важно! Решающим моментом является правильный подбор теплоносителя, его вязкость, теплоемкость и теплоотдача. Именно от этих параметров зависит сбалансированная работа всей системы отопления.

Одним из наиболее распространенных методов является выбор насоса для отопления по специальному каталогу. Это дает возможность сопоставить несколько моделей насосов и сравнить их рабочие характеристики, которые при монтаже оборудования и его работе играют большую роль.

[include title="РСЯ - в записи"]

Обратите внимание! Все параметры насоса, указанные в каталоге, рассчитывают при максимальном кратковременном режиме его работы. А это значит, что характеристик насоса стоит немного занизить, иначе он долго работать не будет.

Приобретение более мощного насоса, чем требует система, чревато большим потреблением электричества и значительными шумами в трубах, а это первые показатель при неправильном выборе насоса. Раз уж речь зашла о шумах, то давайте разберемся, от чего они бывают и как с ними бороться. Шум в системе не всегда является результатом неправильной работы насоса, часто причиной их появления бывает наличие пустого пространства в трубах и батареях, то есть присутствие воздуха. Удалить воздух можно посредством специальных клапанов, но эту процедуру необходимо произвести перед самим запуском.

Циркуляционный насос — важный элемент системы отопления

Когда воздух выведен и система запущена, нужно дать проработать несколько минут, а за тем повторить операцию по удалению воздуха еще раз. Потом можно провести регулировку насоса, но большинство производителей выпускают саморегулирующие насосы, то есть автоматические. Когда воздух выведен и насос отрегулирован, система готова к полному своему функционированию.

Раньше частой проблемой автономных систем отопления был запуск насоса после летне-осеннего простоя. Проблему создавали появившиеся за период простоя отложения. Сейчас таких проблем нет, все отложения без проблем удаляются. В нерегулируемых насосах первый запуск нужно осуществить на максимальной скорости, а в регулируемых – достаточно включить режим деблокировки. Относительно материалов, из которых выполняют современные водяные насосы для отопления – это стальной корпус и керамические вал и подшипники, что делает работу насоса практически бесшумной.

Расчет насоса для отопления начинается с потребности здания в тепле, эта потребность рассчитывается для наиболее холодного времени года. Профессионалы определяют этот параметр посредствам компьютера, давайте же разберемся, в чем заключается вообще расчет параметров водяного насоса для отопительной системы.

Потребность в тепле ↑

Первое, что рассчитывают – это потребность в тепле, мы уже об этом говорили, и ориентировочно такой расчет производят по площади того помещения, которое необходимо обогреть. В соответствии с европейскими стандартами, чтобы отопить 1 м² в доме с 2-мя квартирами необходимо 100 Вт энергии, а для многоквартирных домов – 70 Вт. В том случае если здание не отвечает нормам, то проектировщик использует в расчете часть здания с более высоким потреблением тепла. Для жилых домов и других производственных помещений с улучшенной теплоизоляцией достаточно всего от 30 до 50 Вт/м².

Внутреннее строение теплового насоса

В нашей же стране подобные стандарты определяют специальные коммунальные службы. Они рекомендуют рассчитывать максимальный поток тепла для отопления 1 м² в домах, которые начали строиться с 1985 г. по новым типовым проектам, по таким укрупненным показателям:

1-о и 2-х этажные дома используют 173 Вт/м² при расчетной температуре воздуха вне здания -25 °С и 177 Вт/м² при -30 °С;
для многоэтажных домов этот показатель колеблется в пределах 97-101 Вт/м².

Когда потребление тепла было определено (Q, [Вт]), нужно перейти к расчету необходимой производительности насоса (пропускной способности) по следующей формуле:

G=Q/(1.16*DT) [кг/ч], где:

1.16 – удельная теплоемкость воды, измеряемая в [Вт*ч/кг*°С]. В случае использования другого теплоносителя в системе, в формулу необходимо внести соответствующее значение удельной теплоемкости;

DT – температурная разница в подающем и обратном трубопроводах схемы отопления. Для стандартных двухтрубных систем эта разница составляет 20 °С, для низкотемпературных – 10 °С, а для помещений с теплыми полами 5 °С.

Существует еще одна формула для определения производительности насоса:

G=3.6*Q/(c*DT) [кг/ч], где:

с – удельная теплоемкость теплоносителя в системе.

Чтобы пересчитать полученную величину в м³/ч, необходимо при расчетной температуре разделить ее на плотность воды. При 80 °С конечная величина производительности насоса будет равна 971,8 кг/м³.

Давление подачи воды ↑

Очень важно подобрать оптимальную модель насоса для отопления

Кроме выполнения функции необходимой подачи воды, насос также должен создавать определенное давление в системе (напор), его величина должна быть такой, чтобы вода смогла преодолеть сопротивление трубопроводной сети и свободно двигаться по ней. Когда проектируется отопительная система с нуля, то точные расчеты произвести можно, но необходимо учесть сопротивление всех элементов системной нитки (труб, арматуры, фитингов и приборов). Обычно все эти данные приводятся в паспортной документации на оборудование.

[include title="РСЯ - в записи"]

И в данном случае можно воспользоваться следующей формулой для вычисления:

H=(R*L +Z’)/p*g [м], где:

R – сопротивление в ровной трубе [Па/м];

L – длина трубопровода [м];

Z’ – сопротивление фитингов и арматуры [Па];

p – плотность перекачиваемого теплоносителя [кг/м³];

g – ускорение свободного падения [м/с²].

Важно! Данная формула применяется только для проектирования новых систем отопления, для функционирующих систем такие вычисления неприемлемы и для их оценки пользуются приблизительными данными.

Сопротивление труб ↑

Опытным путем было получено, что сопротивление трубы на ровных участках системы колеблется в пределах от 100 до 150 Па/м, что соответствует требуемому напору насоса на 1 м трубопровода в 0,01-0,015 м. Для точных результатов в расчетах необходимо учитывать длину прямой и обратной ветви системы. Тем же опытным путем было определено, что в фитингах и арматуре теряется порядка 30 % от общих потерь в прямой трубе. При наличии терморегулирующего вентиля добавляется еще около 70 %. На устройство, предотвращающее естественной циркуляции теплоносителя или на трехходовой смеситель в узле управления системой отопления, приходится 20 %.

После того как рабочая точка насоса (подача и напор) были рассчитаны, остается по каталогу выбрать водяной насос для отопления близкий по характеристикам к тому, что был рассчитан. Ни в коем случае нельзя забывать о том, что все рассчитанные параметры соответствуют режиму работы насоса при максимальной нагрузке. А такие условия наблюдаются крайне редко и большую часть отопительного периода потребность в тепле относительно невелика. Поэтому, если стоит выбор между более мощным и менее мощным насосами, то стоит выбрать менее мощный, на работу системы это никак не повлияет.

Правильно установленный водяной насос для отопления

Старорежимные люди, пользующиеся еще советскими обогревательными АГВ, не приветствуют наличия в системе лишних элементов (по их мнению), современные же пользователи не могут представить, как отопительная система может функционировать без водяного насоса. Правы и те, и другие, дело в том, что принцип работы старых и новых систем разный. На сегодняшний день абсолютно все отопительные системы рассчитаны на совместную работу с водяными насосами, а потому от правильного выбора этого насоса зависит тепло, уют и здоровье любой семьи в нашей стране. Надеемся, что данная статья поможет вам принять верное решение.

stroy-aqua.com

Водяной насос для отопления дома, как правильно выбрать?

Водяной насос для системы отопления дома продлевает срок службы самого котла.

Постоянное совершенствование строения отопительной системы и ее конструкционных элементов позволяет повысить ее производительность, снизить потребление энергоносителя и поднять на порядок уровень комфорта в доме. Так, повысить и эффективность, и функциональность системы отопления в помещении помогают водяные, циркуляционные насосы.

Их задача простая – насосы принудительно заставляют теплоноситель двигаться по трубам отопления. В результате подогретый теплоноситель от котла быстрее попадает в нагревательные элементы (радиаторы, батареи) по всему дому, поэтому и помещение быстрее прогревается.

Присутствие циркуляционного насоса продлевает срок службы самого котла, особенно если он в своем строении имеет чугунный теплообменник. Как известно чугун от перепада температур растрескивается. Перепад температур в системе отопления может возникнуть тогда, когда полностью остывший теплоноситель возвращается из контура системы отопления дома обратно в котел для последующего подогрева. Таким образом, температура внутренней поверхности чугунного теплообменника ниже, по сравнению с наружной его частью, которая контактирует с пламенем горелки. В этот момент и возникает перепад температур в теплообменнике, в результате чего последний растрескивается.

Важно! Циркуляционный насос не дает теплоносителю сильно остыть, то есть вода из труб системы отопления в котел возвращается слегка подогретой. И это не приводит к резким перепадам температур в самом теплообменнике, поэтому он не трескается.

Однако главным вопросом остается подбор циркуляционного насоса. В противном случае аппарат будет работать на износ и не обеспечивать нужный уровень циркуляции воды, или наоборот, чрезмерно «выполнять свою работу», в результате чего в трубах может скапливаться воздух и они будут плохо греть.

Что такое циркуляционные насосы для горячей воды в системе отопления дома?

Водяной насос не дает теплоносителю сильно остыть, поэтому теплообменник не трескается.

Данное оборудование является желаемым элементом автономной системы отопления с принудительной циркуляции. Специалисты советуют устанавливать его в домах малой площади и настаивают на его присутствия при обогреве больших зданий.

Насос представляет собой устройство компактного размера с металлическим корпусом. Конструкционным материалом в данном случае выступают алюминий, чугун, нержавеющая сталь, даже бронза. К корпусу установки, внутренней ее части прикрепляется ротор, а к нему – крыльчатка. Ротор вращается за счет системы подшипников. Вся комбинация приводится в движение посредством электродвигателя.

Горячая вода, попадая на лопасти крыльчатки, передается последними дальше по трубе, тем самым и повышается эффективность работы всей обогревательной конструкции.

Важно! Для эффективного перемещения горячей воды, насос должен устанавливаться вертикально, в противном случае он теряет до 30% своей производительности.

Классификация насосов для горячей воды в системе отопления дома

Согласно строению, циркуляционный насос может быть либо с мокрым, либо с сухим ротором:

у водяных насосов для отопления с мокрым ротором подвижные детали механизма контактируют с теплоносителей в трубах системы отопления дома. Таким образом, смазываются все конструкционные элементы ротора и подшипники, они охлаждаются. Преимущества такой остановки очевидны: низкий уровень шума в ходе эксплуатации, длительный срок использования без сервисного обслуживания, простота строения и небольшая цена ремонта. Насосы с «мокрым» ротором мало потребляют электроэнергии. Но здесь присутствуют и недостатки: низкий уровень КПД (до 50%). Именно поэтому данную установку используют только для автономного отопления малогабаритного дома;
водяные насосы с «сухим» ротором, наоборот, отличаются высоким КПД, потому они встречаются в трудах для обогрева зданий больших площадей. Здесь ротор не контактирует с водой, поэтому детали установки нуждаются в частом сервисном обслуживании и смазке. Данная установка издает много шума в ходе работы, поэтому монтируется в отдельном помещении с хорошим уровнем звукоизоляции.

Как правильно выбрать установку для перемещения горячей воды по трубам отопления?

В первую очередь нужно исходить из гидравлических параметров системы обогрева каждого конкретного дома. Покупая водные насосы, выбор оборудования осуществляют по следующему ряду характеристик, которые указываются в паспорте продукта:

Покупая водяной насос стоит обратить внимание на его паспорт.

производительность – максимальное значение до 10 м. куб в час;
напор – это способность устройства преодолеть гидравлическое сопротивление системы;
максимальная температура, при которой водяные насосы могут функционировать. Предел – 110°C;
максимальное давление, при которой нанос горячей воды еще будет работать – 10 бар.

Производительность насоса для дома определяется по следующей формуле:

G = Q/(1,16xDT), кг/ч

G – искомая величина, кг/ч;
Q – потребности в тепле каждого конкретного дома;
1,16 – удельная теплоемкость воды;
DT – разница температур жидкости в подающем контуре и обратке.

Кроме производительности, аппарат должен создавать определенное давление в системе (напор). Давления должно быть достаточно для перемещения воды. Если обогревательная конструкция для дома проектируется с нуля, то требуемый напор можно рассчитать по формуле. Для уже использующихся систем данные расчеты не проводятся.

Напор циркуляционного насоса:

H = (RxL+Z)/pxg

H – искомая величина, м;
R – сопротивление ровной трубы, Па/м;
L – длина трубы;
Z – сопротивление конструкционных частей – арматуры и фитингов, Па;
р – плотность теплоносителя, кг/м. куб;
g – ускорение свободного падения.

Осуществив правильный и грамотный подбор циркуляционного насоса под параметры системы отопления, человек надолго обеспечивает себя приятным температурным режимом в доме. Кроме этого само оборудование не будет работать на износ, поэтому и прослужит не один десяток лет.

utepleniedoma.com