Применение циркуляционных насосов в отоплении дома
Поскольку выше уже были упомянуты некоторые особенности эксплуатации циркуляционных насосов для воды в различных схемах отопления, следует подробнее коснуться главных черт их организации. Стоит отметить, что в любом случае нагнетатель ставится на трубе обратной подачи, если домашнее отопление подразумевает подъем жидкости на второй этаж — там устанавливается еще один экземпляр нагнетателя.
Закрытая система
Самая главная черта закрытой системы отопления — герметизация. Здесь:
- теплоноситель никак не соприкасается с воздухом в помещении;
- внутри герметичной системы трубопроводов давление выше атмосферного;
- расширительный бак построен по схеме гидрокомпенсатора, с мембраной и областью воздуха, создающего обратное давление и компенсирующая расширение теплоносителя при нагревании.
Достоинств у закрытой системы отопления множество. Это и возможность провести обессоливание теплоносителя для нулевого осадка и накипи на теплообменнике котла, и заливка антифриза для предотвращения замерзания, и возможность использовать для передачи тепла широкий ряд составов и веществ, начиная от водно-спиртового раствора, заканчивая машинным маслом.
Схема закрытой системы отопления с насосом однотрубного и двухтрубного типа выглядит следующим образом:
При установке гаек Маевского на радиаторах отопления улучшается настройка контура, не нужна отдельная система выпуска воздуха и предохранители перед циркуляционным насосом.
Открытая система отопления
Внешние характеристики открытой системы похожи на закрытую: те же трубопроводы, радиаторы отопления, расширительный бак. Но есть кардинальные отличия в механике работы.
- Основная движущая сила теплоносителя — гравитационная. Нагретая вода поднимается вверх по разгонной трубе, для увеличения циркуляции ее рекомендуют делать как можно длиннее.
- Трубы подачи и обратки располагают под наклоном.
- Расширительный бак — открытого типа. В нем теплоноситель соприкасается с воздухом.
- Давление внутри открытой системы отопления равно атмосферному.
- Циркуляционный насос, установленный на обратке подачи, выполняет роль усилителя циркуляции. Его задача состоит также в компенсации недостатков системы трубопроводов: излишнего гидравлического сопротивления из-за избыточных стыков и поворотом, нарушение углов наклона и прочего.
Открытая система отопления требует обслуживания, в частности, постоянном доливе теплоносителя для компенсации испарения из открытого бака. Также в сети трубопроводов и радиаторов постоянно идут процессы коррозии, из-за чего вода насыщается абразивными частицами, и рекомендуется устанавливать циркуляционный насос с сухим ротором.
Схема открытой системы отопления выглядит следующим образом:
Открытую систему отопления при правильных углах наклона и достаточной высоте разгонной трубы можно эксплуатировать и при отключении электропитания (прекращении работы циркуляционного насоса). Для этого в структуре трубопроводов делают байпас. Схема отопления выглядит так:
При прекращении подачи электричества достаточно открыть кран на обводной петле байпаса, чтобы система продолжила работу на гравитационной схеме циркуляции. Данный блок также делает более простым начальный запуск отопления.
Система теплый пол
В системе теплого пола правильный расчет циркуляционного насоса и выбор надежной модели — гарантия стабильной работы системы. Без принудительного нагнетания воды такая структура просто не может работать. Принцип установки насоса следующий:
- на входной патрубок подается горячая вода из котла, которая через блок смесителя перемешивается с обраткой теплого пола;
- подающий коллектор для теплого пола присоединяется к выходному патрубку насоса.
Распределительно-регулирующий узел теплого пола выглядит следующим образом:
Система работает по следующему принципу.
- На входе насоса устанавливается основной терморегулятор, управляющий смесительным узлом. Он может получать данные из внешнего источника, например, выносных датчиков в комнате.
- В подающий коллектор приходит горячая вода установленной температуры и расходится по сети теплого пола.
- Пришедшая обратка имеет более низкую температуру, чем подача из котла.
- Терморегулятор с помощью узла смесителя меняет пропорции горячего потока котла и остывшей обратки.
- Через насос подается вода установленной температуры на входной распределительный коллектор теплого пола.
Почему нужен насос для отопления в частном доме?
Традиционная система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя – малоэффективна, потому как жидкости приходится постоянно преодолевать сопротивление, что замедляет ее оборачиваемость. Поэтому в котел теплоноситель возвращается уже охлажденным, что требует дополнительных затрат энергоносителей для ее подогрева до нужной температуры.
Реконструкция с использованием труб меньшего диаметра способна лишь частично решить проблему, к тому же расходы в этом случае несравнимо выше, чем стоимость циркулярного насоса, который применяется для принудительного нагнетания в трубопровод системы теплоносителя, обеспечивая ему одинаковую скорость движения на всех участках.
Принцип действия помпы в системе достаточно прост и основан на законах термодинамики: на входе теплоноситель принудительно всасывается в систему, а на выходе, за счет создаваемой крыльчатками циркулярного насоса центробежной силы, выталкивается.
Автономные системы отопления частных домов, как правило, изначально проектируются с учетом эксплуатации насоса, но если модернизировать старую, то ее эффективность возрастет на 25-35%, при этом существенно сократится потребление энергоносителей.
Достигается это за счет ускоренной оборачиваемости теплоносителя в системе, который совершив полный цикл, возвращается в котел, не растратив всю свою тепловую энергию. Поэтому и усилий для его подогрева требуется меньше, а значит – происходит экономия энергоносителя.
Организация системы с принудительной циркуляцией теплоносителя обязательно предполагает, что будет установлен байпас для циркуляционного насоса, которому отводится выполнение таких функций:
возможность переключения системы в режим естественной циркуляции, например, при отключении электроэнергии или необходимости проведения ремонтных работ на определенном участке;
в качестве устройства для регулирования температуры в помещении.
Как правило, система с принудительным циркулированием теплоносителя предполагает в каждом помещении установку байпаса, монтаж которого производится в комплекте с фильтром и запорными клапанами, а в некоторых случаях и с автоматическим клапаном для отвода воздуха (альтернативой крана Маевского).
Так как в частных домах средней площади чаще всего устанавливаются циркулярные насосы так называемого «мокрого» типа, установка байпаса должна выполняться горизонтально, при этом его диаметр должен совпадать с размером трубы, к которой он подключается, а также и с диаметром запорного клапана.
Расчет циркуляционного насоса
Циркуляционный насос в отопительной системе дома должен решать главную задачу: обеспечивать достаточную для отдачи нормированного количества прокачку рабочего тела. То есть, прокачивать по трубам проходить такой объем теплоносителя, который при остывании в одном цикле передаст воздуху комнат энергию, указанную в СНиП (как минимум).
При расчете используются нормы для самого холодного времени года. А именно, при требованиях отдачи тепла на уровне 173-177 Вт/кв.м в условиях температуры воздуха на улице от -25 до -35 градусов. Данная норма действительна для одно- и двухэтажных строений. В домах большей высоты принимается отдача в 100 Вт/кв.м.
По данным показателям вычисляется, в первую очередь, мощность главного нагревателя, электрического, газового, жидко или твердотопливного котла. Основной параметр циркуляционного насоса, расход или производительность, быстро и удобно вычисляется на основании характеристик отопителя. Для этого достаточно поделить мощность котла в Ваттах на дельту температур, показатель остывания воды за один рабочий цикл. Это разница между подачей и обраткой. На практике ее принимают равной 20-25, так как на выходе котла теплоноситель имеет 80-95%, а после прохода через батареи от 60 до 70 градусов Цельсия.
Однако вычислить производительность насоса — только половина дела. Его характеристик должно быть достаточно для преодоления гидравлического сопротивления всей сети труб внутри дома. Оно приводится к параметру напора насоса в таком соотношении: 100 Па/м соответствует 0,01 м.
Для расчета гидравлического сопротивления трубной сети внутри дома игнорируют его этажность. Причина проста: длина труб подъема воды от котла практически всегда равна протяженности обратки. Для расчета гидравлического сопротивления обычно используют специальные формулы, учитывающие все особенности распределительной сети.
Пример расчета циркуляционного насоса
Есть и упрощенный вариант расчета. В расчете используются следующие допущения:
- один метр прямой трубы создает сопротивление от 100 до 150 Па на каждый метр, в зависимости от материала;
- использование фитингов увеличивает сопротивление сети на 30%;
- при использовании трехходовых смесителей нужно добавить еще 20% от прямого сопротивления к конечному результату.
Порядок расчета выглядит так: сначала измеряют общую протяженность труб. Умножая ее на нормированное сопротивление, получают базовый результат. Затем к нему добавляют потери. То есть, прибавляют проценты для фитингов, смесителей, поворотов. Если сеть построена по однотрубной схеме и в радиаторах используются терморегулирующие вентили, к итоговому результату добавляют 70% от базового значения сопротивления.
Существует мнение, что полученные в итоге расчетов целевые параметры циркуляционного насоса описывают технический максимум. А на практике можно взять устройство с заниженными показателями. Однако упрощенный расчет означает достаточно серьезный люфт в итоговых результатах. Множество факторов остаются неучтенными.
Подключение к электропитанию
Работают циркуляционные насосы от сети 220 в. Подключение — стандартное, желательна отдельная линия электропитания с автоматом защиты. Для подключение требуются три провода — фаза, ноль и заземление.
Схема электрического подключения циркуляционного насоса
Само подключение к сети можно организовать при помощи трехконтактных розетки и вилки. Такой способ подключения используется, если насос идет с подключенным питающим проводом. Также можно подключить через клеммную колодку или напрямую кабелем к клеммам.
Клеммы располагаются под пластиковой крышкой. Ее снимаем, открутив несколько болтов, находим три разъема. Они обычно подписаны (нанесены пиктограммы N — нулевой провод, L — фаза, а «земля» имеет интернациональное обозначение), ошибиться трудно.
Куда подключать кабель электропитания
Так как от работоспособности циркуляционного насоса зависит вся система, имеет смысл сделать резервированное питание — поставить стабилизатор с подключенными аккумуляторами. При такой системе электропитания все будет работать и несколько суток, так как сам насос и автоматика котла «тянут» электричества по максимуму 250-300 Вт. Но при организации надо все просчитать и подобрать емкость аккумуляторов. Недостаток такой системы — необходимость следить за тем, чтобы аккумуляторы не разряжались.
Как подключить циркуляционник к электричеству через стабилизатор
Какую ставить скорость на насосе отопления при малой мощности котла
Регулировка мощности циркуляционного насоса, как правило, проводится с целью повысить или, наоборот, снизить его производительность. Чем выше его скорость, тем быстрее горячая вода проходит по трубам и тем больше тепла она отдаёт. В свою очередь, чем она ниже, тем медленнее жидкость проходит по системе, быстрее остывает и соответственно теплоотдача будет меньше.
Минимальную мощность отопительного оборудования устанавливают преимущественно весной. В это время на улице уже довольно тепло, но сам дом прогревается недостаточно и есть необходимость в небольшом подогреве помещения.
Скоростные режимы насосов могут отличаться в зависимости от модели и комплектации. В среднем минимальный показатель составляет 30—35 л/мин, максимальный — 80—90 л/мин.
Для чего нужно проверять настройки
Чтобы удостовериться в максимальной производительности прибора перед началом эксплуатации рекомендуется проверить его настройки. Делается это, как правило, по двум параметрам.
Шумоизоляция. Существует несколько причин, по которым отопительный прибор может издавать сильный шум:
- неправильный монтаж;
- воздух в трубах;
- перепады напряжения;
- неисправность устройства.
Чтобы избежать этих проблем установку лучше доверить мастеру, который проведёт комплексную диагностику, убедится в правильности монтажа и функциональности аппарата.
Равномерный обогрев. Главной причиной неравномерного обогрева радиаторов является недостаточная мощность. Невысокая скорость способствует быстрому остыванию воды, в результате чего тепло просто не доходит в конец системы.
К аналогичной проблеме приводит также завоздушенность или неправильно подобранный режим терморегулятора. Может повлиять на производительность прибора и неправильный монтаж. Особенно это касается алюминиевых и биметаллических батарей, которые должны быть установлены максимально ровно.
Дополнительные функции циркуляционных насосов
Если вы не можете между несколькими моделями циркуляционных насосов, помимо ключевых параметров поиска можно еще ориентироваться на дополнительные функции. В современных моделях предусмотрено изобилие возможностей, которые помогут вам выделить наиболее удобное и выгодное оборудование.
К дополнительным возможностям, которые влияют на особенности эксплуатации, относятся:
автоматика. Работа циркуляционного насоса в автоматическом режиме – это возможность запуска устройства по заданным параметрам. Вы можете зафиксировать скорость потока жидкости, запуск агрегата в определенное время. Удобно включать агрегат до прихода с работы. При желании вы можете активировать автоматическое выключение при выходе из дома и любые другие временные установки.
При выборе автоматического насоса важно учитывать характеристики всей системы отопления – предусмотрена ли она к работе с автоматикой. Такой режим работы сводит к минимуму контакт владельца с насосом
Хорошей автоматикой ценятся модели насосов от производителя Grundfod. Бренд выпускает качественную автоматику для выполнения ряда поставленных задач;
отображение параметров на дисплее. На насосах, оборудованных специальным дисплеем, можно получить всю информацию о работе насосного оборудования. Там отображаются ошибки, напор, производительность, мощность. Такие модели стоят на порядок дороже простых аналогов, но также востребованы на российском рынке
Если вам важно контролировать состояние и работу насоса в силу условий эксплуатации, обязательно остановите свой выбор именно на такой современной модели;
циркуляционные насосы со спаренной конструкцией. Этот вариант актуален для отопительной системы с примесями в перекачиваемых жидкостях
Такой вариант отличается грамотной системой конфигурации – предусмотрено наличие двух параллельно подключенных рабочих колес. Даже если в жидкости есть примеси или попадают сторонние частицы, одно из колес может выйти из строя. Однако второй рабочий механизм продолжает работать. Такой вариант для частных домов подходит в тех случаях, если отопительная система проходит через придомовые постройки. Например, вы намерены обогревать сараи с животными. Циркуляционные насосы со спаренной конструкцией относительно дорогие, поэтому их покупают только по аргументированному требованию.
Установка насоса в систему отопления частного дома
Лучше всего устанавливать циркулярный насос одновременно с монтажом всей системы отопления. Но так как необходимость в эксплуатации этого прибора существует и в уже действующих системах, то следует остановиться именно на этом варианте.
Сначала нужно подготовить «поле действия», для чего потребуется освободить систему от теплоносителя. Также заранее следует подготовить все необходимые инструменты и расходные материалы.
Далее надо изготовить резьбовые соединения на трубах с учетом диаметра отверстий насоса.
Перед тем как установить прибор, сначала монтируют перед ним фильтр для очистки
Отсутствие этого элемента непосредственно на работу не влияет, но вероятность того что уже в скором времени потребуется ремонт циркуляционного насоса, достаточно велика, так как грязь и частицы песка выведут из строя прибор.
Для того чтобы правильно установить насос, обязательно нужно обращать внимание на стрелку, нанесенную на корпус прибора: она должна совпадать с направлением движения теплоносителя.
Обязательной является и установка на входном и выходном патрубке кранов, так называемой, запорной арматуры и обратного клапана, а также байпаса, наличие которых значительно облегчает выполнение ремонтных и обслуживающих работ.
Как правило, насос монтируется в горизонтальном положении. Для «мокрых» двигателей – обязательно, а для «сухих» – предпочтительно.
После выполнения всех работ по установке, нужно проверить надежность соединений и выполнить пробный запуск системы, для чего ее следует заполнить теплоносителем.
Заполнение системы рекомендуется проводить при помощи нижней трубы – это способствует тому, что весь воздух, находящийся в трубах, поднимется вверх в расширительный бачок, через который и будет удален из системы.
Циркулярный насос можно устанавливать как на обратную трубу, так и на подающую. В первом случае он будет работать в более щадящем режиме, так как на него не будут воздействовать высокие температуры теплоносителя.
Но установка на подающей трубе – наиболее эффективна, потому как большинство современных приборов способны выдерживать температуру жидкости более 105-110 °C. В основном, насосы с «мокрым» двигателем устанавливаются на подаче, а с «сухим» – на обратке.
Обвязка
Есть два типа систем отопления — с принудительной и естественной циркуляцией. Системы с принудительной циркуляцией работать без насоса не могут, с естественной — работают, но в таком режиме имеют более низкую теплоотдачу. Тем не менее, меньшее количество тепла, это все-таки намного лучше, чем его полное отсутствие, потому в местностях, где электричество отключают часто, проектируют систему как гидравлическую (с естественной циркуляцией), а затем в нее врезают насос. Это дает высокую эффективность и надежность отопления. Понятное дело, что установка циркуляционного насоса в этих системах имеет отличия.
Все системы отопления с теплым полом принудительные — без насоса через такие большие контура теплоноситель не пройдет
Принудительная циркуляция
Так как система отопления с принудительной циркуляцией без насоса неработоспособна, его устанавливают прямо в разрыв подающей или обратной трубы (по вашему выбору).
Большинство проблем с циркуляционным насосом возникают из-за наличия в теплоносителе механических примесей (песка, других абразивных частиц). Они способны заклинить крыльчатку и остановить мотор. Потому перед агрегатом обязательно ставят сетчатый фильтр-грязевик.
Установка циркуляционного насоса в систему с принудительной циркуляцией
Также желательно с двух сторон установка шаровых кранов. Они дадут возможность заменить или отремонтировать устройство без слива теплоносителя из системы. Перекрываете краны, снимаете агрегат. Сливается только та часть воды, которая была непосредственно в этом куске системы.
Естественная циркуляция
Обвязка циркуляционного насоса в гравитационных системах имеет одно существенное отличие — необходим байпас. Это перемычка, которая делает систему работоспособной при неработающем насосе. На байпасе ставят один шаровый отсечной кран, который закрыт, все время, пока работает перекачка. В таком режиме система работает как принудительная.
Схема установки циркуляционного насоса в системе с естественной циркуляцией
Когда пропадает электричество или агрегат выходит из строя, кран на перемычке открывают, кран, ведущий на насос, перекрывают, система работает как гравитационная.
Особенности монтажа
Есть один важный момент, без которого установка циркуляционного насоса будет требовать переделки: требуется разворачивать ротор так, чтобы он был направлен горизонтально. Второй момент — направление потока. На корпусе есть стрелка, указывающая в какую сторону должен течь теплоноситель. Вот так и разворачивайте агрегат, чтобы направление движения теплоносителя было «по стрелке».
Сам насос может быть установлен как горизонтально, так и вертикально, только при подборе модели смотрите, чтобы он мог работать в обоих положениях. И еще один момент: при вертикальном расположении мощность (создаваемый напор) падает примерно на 30%. Это надо учитывать при выборе модели.
Какими бывают циркуляционные насосы для дома?
Основная классификация насосов для системы отопления – мокрые и сухие. Это две больших категории агрегатов, которые отличаются между собой принципом работы. Чтобы разобраться, какой насос нужен для вашей отопительной системы, рассмотрим каждый из указанных типов.
Сухие циркуляционные насосы: как работают
В конструкции сухого насоса исключен контакт ротора с водой. Для этого производители используют уплотнители, за счет которых удается предотвратить воздействие жидкости на контакты системы. Для изготовления таких агрегатов чаще всего используют нержавеющую сталь, керамику, алюминий и другие высокопрочные материалы.
Принцип работы циркуляционных насосов определяется плотным прилеганием пружин друг к другу. Вода может попасть в зазор. Однако ее количество ограничено. Тончайшая водяная пленка способствует дополнительной герметизации. В современных моделях уплотнители рекомендуют обслуживать раз в три года.
Ключевые особенности циркуляционных насосов сухого типа:
- высокие показатели коэффициента полезного действия – достигают 80-90%, поэтому оборудование считается достаточно эффективным;
- издается шум при работе сухого насоса из-за взаимодействия элементов. Продумайте место для установки, чтобы включенный котел не был источником дискомфорта в помещении;
- риски износа уплотнителей, которые требуют обслуживания;
- нельзя использовать без поступления жидкости. Это чаще всего приводит к выходу из строя оборудования.
Сухие циркуляционные насосы бывают горизонтальными, вертикальными и блочными. Горизонтальные модели насосов устанавливают с учетом расположения двигателя и колеса на одном уровне.
В вертикальных модификациях двигатель должен находиться сверху рабочего механизма. Патрубки в таких насосах имеют одинаковые диаметры и располагаются в уровень. Блочные насосы отличаются компактными размерами. Их изготавливают с учетом расположения колеса и двигателя в одном корпусе. Сухой циркуляционный насос чаще устанавливают в промышленных условиях из-за издающегося при работе шума.
Характеристики насосов с мокрым ротором
Жидкость, которая используется для запуска в системе, контактирует с электродвигателем насоса. За счет этого элементы мокрого насоса служат дольше и не истираются. Вода играет роль смазки и охладителя.
Особенности использования циркуляционных насосов для частного дома следующие:
- практически бесшумная работа системы, поскольку детали насоса между собой не соприкасаются;
- достойные эксплуатационные характеристики;
- коэффициент полезного действия чаще не превышает 50;
- нет надобности в обслуживании насоса и замене расходников.
Производители современных насосов продумывают простую установку и облегчают доступ к ней. Чащ всего системы монтируют горизонтально, поэтому не возникает трудностей. Настроить рабочий режим насоса с мокрым ротором можно вручную или за счет автоматики, если это предусмотрено особенностями модели.
Особенности агрегата
Циркуляционный насос – это прибор, работающий в замкнутой отопительной системе и выполняющий перемещение воды в трубопроводе. Агрегат поддерживает определённую температуру теплоносителя в системе. Прибор не восполняет потери теплоносителя и не наполняет систему. Наполнение системы осуществляется за счёт специального насоса либо определённого давления в трубах.
Принцип действия циркуляционного насосного оборудования основан на создании непрерывной циркуляции жидкости в системе без изменения показателя давления. Поскольку после установки прибор работает постоянно, главные требования к таким насосам – это низкий уровень шума при работе, экономное энергопотребление, надёжность, долговечность и простота использования.
Сфера использования циркуляционных агрегатов для отопительных систем довольно обширная. Они устанавливаются:
БК 1хБет выпустила приложение, теперь уже официально скачать 1xBet на Андроид можно перейдя по активной ссылке бесплатно и без каких либо регистраций.
- в традиционных радиаторных системах;
- при обустройстве водяного тёплого пола;
- в геотермальных системах;
- при организации горячего водоснабжения коттеджей и дач.
В отличие от систем принудительной циркуляции, данное насосное оборудование не нуждается в трубах с увеличенным диаметром. Кроме этого прибор имеет следующие преимущества:
- быстрота нагревания помещения;
- котёл можно установить в любое подходящее место;
- потери теплоносителя и воздушные пробки сведены к минимуму;
- за счёт термореле обеспечивается автоматическое управление температурными режимами;
- затраты на электроэнергию снижаются благодаря использованию авторегулировки частоты вращения ротора;
- поскольку в приборы отопления постоянно подаётся жидкость, продлевается срок их эксплуатации.
