Как выбрать циркуляционный насос: виды, расчет параметров

Автоматизация насосного оборудования

Для нормального функционирования такие насосы должны потреблять электроэнергию. На сегодняшний день электричество не является дешевым, поэтому многие задумываются о том, как сделать работу насоса более экономной с точки зрения потребления электроэнергии.

https://youtube.com/watch?v=Jf67TI39X0Q

Если приобрести более современное оборудование, то оно позволит сократить до 80% электроэнергии. Однако необходимо учесть, что и циркуляционный насос для отопления, характеристики (такие как мощность, скорость насоса отопления) его должны быть последнего поколения. Автоматизированная система позволяет вести контроль над возможностями агрегата, в том числе и над потребительскими. Достигается экономия за счет того, что на устройство не оказывается полная нагрузка, так как система позволяет использовать весь потенциал устройства.

Характеристики: таблица

Помимо типа ротора, при выборе модели циркуляционного насоса учитываются некоторые технические параметры.

Характеристика Описание Производительность Общий объём теплоносителя, пропускаемый за час работы. Тесно связан с гидравлическим сопротивлением трубопровода. Напор Высота, на которую помпа способна поднять столб воды. Присоединительные элементы Зависят от диаметра трубы отопления и длины корпуса.
Максимальная температура При соприкосновении с теплоносителем насос должен нормально функционировать в условиях высокой температуры. Этот параметр должен быть не ниже 110 град. С.
Производитель От конструкции и качества материала зависит долговечность и надёжность прибора

Стоит обращать внимание на продукцию уже зарекомендовавших себя фирм

Какой поставить насос в зависимости от потребности помещения в тепле

Производя расчёты параметров системы отопления нельзя пренебрегать характеристиками самого помещения. В случае недооценки этого фактора можно получают температуру, некомфортную для жизни или работы.

Рекомендуемые стандарты тепловой потребности помещения зависят от климатических условий страны, а в России нередко отличаются даже в соседних регионах.

Специалисты рассчитывают необходимую мощность отопления исходя из максимально низкой температуры в холодное время года.

Так, в Москве и Московском регионе для строений до двух этажей, необходима мощность 173кВт/кв.м, а для трёх и четырехэтажных зданий — 98 кВт/кВ.м.

Для точного расчёта площадь отапливаемого помещения умножается на установленный в регионе норматив. Полученная цифра должна соответствовать технической характеристике, указанной в паспорте.

Как правильно подобрать производительность для частного дома

Расчёт мощности строится на двух важных факторах — производительности и напоре. Их соотношение указывается в технической инструкции прибора в виде графика.

При необходимости самостоятельно вычислить скорость и производительность, пользуются формулой:

G=Q:(1,16xDT).

Q — тепловая потребность отапливаемого помещения в ваттах.

DT — количество тепла, остающегося в помещении, равная разнице температур теплоносителя в подаче и обратке. В обычных системах эта цифра равна 20 градусам С, при низкотемпературном отоплении — 10 градусов С, а для «тёплых полов» снижена до 5 градусов С.

1,16 — теплоёмкость воды. При использовании других видов теплоносителя уточните и подставьте в формулу требуемый параметр.

Производительность измеряется в км/час. Но в технической инструкции прибора может стоять цифра расчёта в кубических метрах.

В этом случае для точного расчёта результат, полученный после вычисления по формуле, делится на плотность нагретого теплоносителя. Например, плотность воды, нагретой до 80 градусов С, соответствует 971,1 кг/куб. метр.

Как выбрать с учетом расчёта давления

Уровень, на который насос способен поднять воду в системе, приведён в инструкции или непосредственно на корпусе прибора. В случае необходимости эта цифра вычисляется с помощью следующих формул:

H=(FxRxL)/(p x g).

Или (F x R x L)/ 10000(м).

Н — максимальная высота водяной струи в метрах, собственно сам напор.

F — коэффициент арматуры системы, зависит от комплектующих, вида магистрали, наличия вентилей, смесителей и др.

R — сопротивление, трение внутри трубопровода, исчисляющееся в Паскалях на метр погонный.

p — плотность теплоносителя. Для воды этот показатель равен 1000 кг/м.куб.

g – высота водяной струи, сдерживаемой атмосферным давлением. При отсутствии гидростатического давления, этот параметр = 10 м.

Выбирая подходящую модель, помните, что расчёт мощности идёт на основе значений максимальной нагрузки.

Поэтому не стоит выбирать более мощную модель, это увеличит затраты на электричество, но не улучшит производительность системы в целом. Выбрать идеально подходящий насос поможет график, на котором отражены реальные цифры напора и расхода, а также параметры понравившихся приборов.

Устройство сетевого насоса и принцип действия

Насосы типа СЭ имеют горизонтальную конструкцию. Это агрегаты, работающие благодаря центробежной силе. Для этого в спиральном с горизонтальным разъемом корпусе устанавливается рабочее колесо с двухсторонним ходом. Ротор опирается на подшипники качения выносного типа с принудительной или кольцевой смазкой

Чертеж сетевого насоса заставляет обратить внимание на механические сальники уплотнения вала. Для них осуществляется подвод запирающей и охлаждающей жидкости, эта «рубашка» является обязательной для агрегатов любой мощности

Рабочий вал сетевого агрегата располагается горизонтально, это характерно для всех моделей СЭ. Разъем кожуха так же располагается в горизонтальной плоскости, что обеспечивает простой доступ к деталям насоса и их быструю замену в случае аварии или планового ремонта. Выпускаются такие насосы одноступенчатого и многоступенчатого типа.

Щелевые уплотнители агрегатов выпускают коррозионных сплавов, для рабочего колеса используется хромистая сталь. Корпус и крышки отливают из серого чугуна, что позволяет использовать оборудование в климатических условиях крайнего севера.

Структура условного обозначения сетевого насоса

СЭН 1250-140 УХЛ3

где,

С – сетевой;
Э – электрический;
Н – насос;
1250 – номинальная подача, м3>;
140 – номинальный напор, м;
УХЛ3 – климатическое исполнение.

Требования по монтажу оборудования

Для длительной и надёжной работы системы принудительной подачи теплоносителя надо правильно выполнить монтаж циркуляционного насоса и элементов его обвязки.

В системе должен быть установлен расширительный бак, который соединяют с обратным трубопроводом.
Для того чтобы предотвратить образование воздушных пробок внутри насоса, вал его двигателя надо располагать в горизонтальной плоскости. В противном случае возможно ухудшение охлаждения и смазки движущихся частей агрегата, вследствие чего он может выйти из строя.
Перед насосом обязательно надо установить фильтр грубой очистки. Его использование способствует увеличению срока службы оборудования благодаря фильтрации теплоносителя от абразивных частиц, неизбежно появляющихся во время работы отопительной системы.

При монтаже фильтра-грязевика своими руками обязательно соблюдайте направление движения жидкости. Рекомендуется устанавливать защитный элемент пробкой вниз. Так он не будет создавать дополнительного сопротивления движению теплоносителя, а кроме того, облегчается его очистка от грязи.

Подбираем насос правильно

Далеко не все имеют представление о том, как выбрать насос для системы отопления, чтобы он соответствовал своему предназначению.

Циркуляционный насос для системы отопления Wilo

Перед приобретением насосного оборудования следует уточнить:

помещения какой площади необходимо обогреть;
количество этажей в обогреваемом здании;
какую температуру нужно поддерживать в доме;
температура циркулирующей жидкости на входе в котел и выходе из котла;
давление теплоносителя в трубопроводе.

Обращать свое внимание следует на такие параметры насоса:

Производительность

Чем большую длину имеют отопительные трубопроводы, и чем большую площадь необходимо обогреть, тем большей должна быть производительность перекачивающего насоса. Слишком маломощный агрегат не сможет обеспечить равномерный нагрев всех частей трубопровода. Кроме того, он будет работать «на износ». Это скажется на сроке его службы.

Если же насос будет слишком мощным, то в системе будет поддерживаться давление выше нормы. Это повышает риск возникновения протечек. Также мощный насос будет с избытком расходовать энергию.

Напор

Создаваемый насосом напор зависит от диаметра труб, а также от высоты, на которую будет подаваться теплоноситель. Для отрезка трубопровода длиной 10 м необходим напор в 0,6 метра. Например, при общей длине разводки труб отопления 50 м, требуемая мощность напора составит 3,0 метра.

Уровень энергопотребления

Поскольку циркуляционный насос в отопительный период работает постоянно, он расходует много электроэнергии. Поэтому стоит выбирать модели с низким классом энергопотребления. Многие современные аппараты соответствуют этим требованиям.

Насос для отопления дома монтируется на байпасе

Температурный режим

В паспорте должен быть указан температурный диапазон, в пределах которого разрешена эксплуатация насоса

Это особенно важно в тех случаях, когда насос устанавливается в систему с твердотопливным котлом. Превышать температурный режим насоса категорически запрещено

Производитель

От правильного выбора производителя зависят надежность, качество, долговечность насоса. В худшую сторону отмечаются отечественные и китайские модели. Они более дешевые, но менее качественные. Наиболее лестные оценки имеет продукция компаний Grundfos (Дания), Wilo (Германия), Lowara, DAB, Pedrollo, Ebara (Италия).

Следует очень ответственно подходить к вопросу выбора циркуляционного насоса. От этого зависят долговечность его работы, комфортные показатели температуры в здании, отсутствие шума в помещениях, удобство ухода за отопительной системой.

Об установке дополнительных агрегатов

Как правило, в закрытую или открытую систему радиаторного отопления, где источником тепла служит единственный котел, достаточно установить один циркуляционный насос. В более сложных схемах применяются дополнительные агрегаты для перекачивания воды (их может быть 2 и больше). Их ставят в таких случаях:

когда для обогрева частного дома задействовано больше одной котельных установки;
если в схеме обвязки участвует буферная емкость;
отопительная система имеет несколько ветвей, обслуживающих различных потребителей, — батареи, теплые полы и бойлер косвенного нагрева;
то же, с применением гидравлического разделителя (гидрострелки);
для организации циркуляции воды в контурах теплых полов.

Правильная обвязка нескольких котлов, работающих на разных видах топлива, требует, чтобы у каждого из них был собственный насосный агрегат, как это показано на схеме совместного подключения электрического и ТТ-котла.

Обвязка электрического и ТТ-котла с двумя перекачивающими устройствами

В схеме с буферной емкостью необходима установка дополнительного насоса, потому что в ней участвуют как минимум 2 контура циркуляции – котловой и отопительный.

Буферная емкость делит систему на 2 контура, хотя на практике их бывает и больше

Отдельная история – сложная схема отопления с несколькими ветвями, реализуемая в больших коттеджах на 2—4 этажа. Здесь может применяться от 3 до 8 перекачивающих устройств (бывает и больше), подающих теплоноситель поэтажно и к разным отопительным приборам. Пример такой схемы показан ниже.

Наконец, второй циркуляционный насос ставится при отоплении дома водяными теплыми полами. Вместе со смесительным узлом он выполняет задачу по приготовлению теплоносителя с температурой 35—45 °С. Принцип работы представленной ниже схемы доступно описан в этом материале .

Этот насосный агрегат заставляет циркулировать теплоноситель по греющим контурам теплых полов

Напоминание. Иногда насосные устройства устанавливать на отопление не нужно вовсе. Дело в том, что большинство электрических и газовых теплогенераторов настенного типа оборудованы собственными перекачивающими агрегатами, встроенными внутрь корпуса.

Источники

https://www.nektonnasos.ru/article/nasos-otoplenie/ustanovka-nasosa-v-sistemu-otopleniya/
https://kak-sdelano.ru/otoplenie/ustanovka-nasosa-na-otoplenie
https://pochini.guru/byt/ustanovka-tsirkulyatsionnogo-nasosa
https://vse-otoplenie.ru/ustanovka-dopolnitelnogo-nasosa-v-sistemu-otoplenia-montaz-i-osobennosti-podklucenia-k-kotlu
https://oboiman.ru/teplo/ustanovka-cirkulacionnogo-nasosa-v-sistemu-otoplenia-shema-montaza.html

Можно ли устанавливать без байпаса

На обводной трубе обычно производится монтаж циркуляционного насоса в систему отопления открытого типа. При этом в случае необходимости у хозяев загородного дома появляется возможность переключения сети на естественный ток теплоносителя. Если же система спланирована без уклонов, насос можно вмонтировать в трубу и без байпаса. В этом случае установка производится напрямую в обратную магистраль. При этом также должна быть смонтирована запорная арматура. Это позволит с легкостью снять прибор для ремонта или замены без необходимости слива воды из системы.

Такая процедура, как монтаж циркуляционного насоса в систему отопления без байпаса, производится обычно только в том случае, если в доме имеется альтернативный источник электроэнергии. Это может быть, к примеру, современный бензиновый или дизельный генератор. В этом случае при внезапном отключении электроэнергии здание не останется без отопления.

Где ставится насос: советы и правила

Специалисты советуют монтировать систему возле самого котла. Ориентируйтесь на расстояние от котла до первого ответвления. Для монтажа подходят подающие и обратные трубопроводы. Оптимальная температура для установки насоса – до 115 градусов. Конкретное значение указывают в инструкции и технических описаниях конкретной модели.

Гидравлика котла также не влияет на установку любого насоса

Обратить внимание нужно только на правильность монтажа. Это касается ориентации ротора и обвязки

В многоэтажных частных домах принцип установки циркуляционного насоса в системе может отличаться. Если в доме сложная система теплоснабжения, лучше всего рассчитать по одному насосу на каждый этаж.

Если вы поставите один даже самый мощный агрегат, этого может быть недостаточно. По монтажу двух и более циркуляционных насосов стоит придерживаться такого же принципа. Удачным будет расстояние между котлом до первого ответвления. Такой принцип обеспечит поддержание оптимального теплового режима и экономию при оплате за отопление дома. Также не забывайте, что при обеспечении тепла на втором этаже потребуется меньше сырья. Это объясняется более холодным первым этажом. При отоплении верхнего этажа сжигается меньше топлива. При этом температура в помещении будет комфортной.

Все тепловые насосы распределены на системы с принудительной и естественной циркуляцией. Для первого типа установка мощного циркуляционного насоса будет обязательной, для второго – по желанию. Однако в механизмах с естественной циркуляцией прослеживается низкая теплоотдача.

Область применения и характеристики

Характерными чертами сетевых насосных устройств являются простота монтажа и неприхотливость в обслуживании. Такие материалы, как качественная сталь и серый чугун, из которых изготавливается подобная техника, способствуют повышению запаса прочности и долговечности насоса. Технические характеристики сетевых насосов позволяют им работать с преимущественно чистой водой, которая не должна содержать твердые части диаметром больше 0,2 мм, а также, более 5 мг/л механических примесей.

Чаще всего применяются сетевые насосные аппараты с целью создания циркуляции воды в теплофикационных сетях, а также для обслуживания бойлерной (подогревательной) сетевой установки. Изготавливаются такие агрегаты как с одной передачей, так и в 2-ступенчатом варианте. Привод функционирует за счет электрических силовых агрегатов (двигателей). Имеют вид горизонтальных насосов.

Агрегаты также включают в свое устройство:

корпус с горизонтальным разъемом;
рабочее колесо с двусторонним входом воды;
подшипники, вал и концевые уплотнительные элементы;
камеры для концевых уплотнений и фланцы для крепления подшипников, установленные в корпус;
подшипники качения, которые служат опорой для ротора;
роликовый или шариковый опорный подшипник для привода;
подшипник для радиальной оси.

В котельных устанавливают паралельно несколько одинаковых насосов

Средняя подача воды аппаратов для котельных составляет 450-500 кубометров в час, напор в районе 50-70 м, а такой параметр, как давление на входе, варьируется в пределах 16 килограммов на один квадратный сантиметр. Насосы, назначение которых заключается в циркуляции горячей воды в небольших отопительных системах, имеют меньшие показатели мощности и производительности, но и стоят они на порядок дешевле.

Сфера применения сетевых изделий не ограничивается только системами отопления, в частности, котельными. Это оборудование с успехом используют для подачи ГСМ на базы, склады и промышленные предприятия, для подкачки реагентов в водоочистные сооружения, а также в водоподготовительных системах, предназначенных для подкачки воды в системы водяного снабжения при падении уровня давления в трубах. Вместе с тем, применение такому оборудованию находится и при очистке резервуаров, загрязненных шламом, а также хранилищ для такого вещества, как мазут.

Технические характеристики товара «Сетевые насосы»

Производительность (подача)	500…5000) м³/час
Напор	55…180 м
КПД не менее	87 %
Назначенный срок службы не менее	20 лет
Число оборотов электродвигателя	1500, 3000 об/мин
Мощность электродвигателя, не более	3150 кВт

Габаритные размеры и вес

Модельный ряд

Название	Производительность, м3/час	Напор, м	Температура перекачиваемой среды, С°	Тип уплотнения: М-манжетное,Т-торцевое,ДТ-двойное торцевое	Питание	Мощность двигателя, кВт	Частота вращения, об/мин
Сетевые насосы		55…180				3150	1500, 3000

Температура перекачеваемой среды насосных установок УОДН, °С : -20…+90

Основные сферы применения

В коммунальном хозяйстве и промышленности насос сетевой для воды находит следующее применение:

является частью котельных установок большой мощности;
для рециркуляции воды для котлов;
в составе котлов-утилизаторов;
подача и перекачка теплоносителя в сетях отопления;
подача воды в технологические линии крупных предприятий.

Как подключить к электросети

При использовании описанного выше способа монтажа циркуляционного насоса его вал будет расположен в горизонтальном положении. В этом случае в нем не будет скапливаться воздух, препятствующий смазке подшипников. Помимо всего прочего, при установке прибора обязательно следует проследить за тем, чтобы клеммная коробка располагалась сверху.

Подключают электронасос к электросети соблюдением всех положенных правил безопасности. Кабель питания обязательно должен быть снабжен штекером или выключателем. Минимальное расстояние между осями контактов – 3 мм. Сечение кабеля – не менее 0.75 мм. Разумеется, подключаться насос должен к розетке с заземлением.

Как рассчитать насос, если известна мощность котла

Часто возникают ситуации, когда котел приобретается заблаговременно или же насос добавляется в уже функционирующую систему отопления. В этом случае мощность отопительного агрегата известна, и все остальные элементы контура выбираются в зависимости от значения этого показателя.

Для расчета производительности циркуляционного насоса при заданной мощности источника нагрева, пользуются следующей формулой.

Q = N ÷ (t2 — t1), где:

Q – производительность насоса (м³/час);
N – мощность отопительного устройства (Вт);
t2 – температура теплоносителя на входе системы (⁰С);
t1 – температура жидкости на выходе из контура (⁰С).

Если возможность точно определить указанные параметры подачи и «обратки» отсутствует, воспользуйтесь средним значением температурного перепада — 15 ⁰С.

Модернизация отопления с естественной циркуляцией

При наличии всех вышеперечисленных недостатков систему можно значительно улучшить. Улучшение комплекса отопления с естественной циркуляцией реализуется установкой циркуляционного насоса малой мощности.

Насос имеет незначительное давление нагнетания – это условие не требует установки мембранного расширительного бака и закрытия схемы. Агрегат придает необходимую скорость теплоносителю – это увеличивает оборачиваемость воды в системе, температура радиаторов выравнивается. Кратность обмена теплоносителя в системе рекомендуется равной 3, естественная циркуляция этого дать не может.

Установка насоса требует минимум материала и работ, потребуется применение электрической сварки. Циркуляционные насосы бытовой серии ведущих производителей – Grundfos, DAB, Wilo – имеют малую потребляемую мощность (от 50 до 90 Вт) и ступенчатое переключение скоростей вращения рабочего колеса. Этой мощности вполне достаточно для обеспечения качественной циркуляции в системе отопления частного дома площадью в 120 – 150 квадратных метров одним насосом. Насосы работают от сети 220В.

Монтаж прибора не требует изменения конфигурации схемы – это позволяет сэкономить значительные средства.

Место установки насоса не принципиально – его можно ставить как на подаче, так и на обратной линии. Для универсализации системы насос следует смонтировать на байпасе, обходящем шаровый кран на системе. Наличие крана дает возможность двух режимов работы:

Отопление работает с насосом – кран закрыт;
Отопление работает с естественной циркуляцией – кран открыт.

Для возможности снятия, замены или профилактического обслуживания насоса рекомендуется установить запорную арматуру на входе и выходе насоса.

Для обеспечения циркуляции рекомендуется применять насосы с мокрым ротором. Они имеют КПД несколько ниже, чем насосы с сухим ротором. Но этот недостаток они компенсируют бесшумной работой, простотой, неприхотливостью и надежностью, долгим сроком службы. При их установке обязательно соблюдение одного условия – ротор двигателя должен располагаться строго горизонтально.

Установка циркуляционного насоса в систему отопления – эффективное решение по улучшению работы отопления с естественной циркуляцией. При минимуме затрат достигается значительное повышение качества работы системы отопления.

Отопление в частном доме с применением циркуляционных насосов

Автоматизация насосного оборудования

Характеристики: таблица

Какой поставить насос в зависимости от потребности помещения в тепле