Для повышения эффективности систем отопления и горячего водоснабжения в их оснащение включают рециркуляционный насос, задача которого состоит в том, чтобы не только повысить давление транспортируемой по ним среды, но и обеспечить ее циркуляцию в непрерывном режиме. В некоторых случаях (в частности, при обустройстве автономных систем горячего водоснабжения и отопления) только рециркуляционный насос способен справиться с этой задачей.
Циркуляционный насос в системе горячего водоснабжения
Прежде чем оснащать рециркуляционным насосом систему горячего водоснабжения или отопления, следует разобраться в том, как устроено данное оборудование. Желательно также изучить принцип работы циркуляционного насоса.
Конструкция и принцип действия
Все циркуляционные насосы имеют центробежный принцип работы. Они встраиваются в разрез трубопровода. Причем, входной и выходной фланец у них делаются одинакового диаметра для удобства монтажа. Преимущества центробежной конструкции:
- отсутствие трущихся элементов (кроме двух подшипников);
- не более одного герметизирующего сальника (и то, он может быть исключен);
- совместимость крыльчатки с высокими скоростями вращения электродвигателей; (нет шумного редуктора).
Центробежный тип является самым часто используемым не только в сетях отопления, но и в других приложениях. Это универсальный общепромышленный тип насоса. Она может работать многие годы без обслуживания. Единственный изнашиваемый компонент — подшипники и сальник.
Типы циркуляционных насосов
По приводу есть один вариант — электрический двигатель. По его питанию два варианта — однофазная сеть 220 и трехфазная промышленная.
- Первый тип используется в бытовых моделях.
- Второй — в промышленных для котельных.
Трехфазный ток обеспечивает больший КПД двигателя. В обоих типах двигателей отсутствуют контактные щетки, поэтому обслуживания они почти не требуют. Любой тип электрического двигателя может быть исполнен в двух конструктивных решениях.
С мокрым ротором
Это самый надежный вариант из всех представленных в продаже. Основное преимущество этой конструкции — отсутствие герметизирующего сальника. Дело в том, что на практике, сальники изнашиваются намного быстрее подшипников. Они перестают работать даже при самом незначительном зазоре, в то время как подшипники могут функционировать с зазором (если вибрация крыльчатки находится в допустимых пределах).
По этой причине циркуляционные насосы с мокрым ротором могут работать десяток лет без обслуживания. Они очень популярны и востребованы в продаже. Их рекомендуется приобретать для использования в домашней сети отопления. Еще одно их преимущество — минимальный уровень шума.
С сухим ротором
В этой конструкции ротор электродвигателя отделен от всасывающей камеры с крыльчаткой подшипником герметичным сальником. Это уязвимый компонент, но современные технологии позволяют его исполнить довольно надежно. Тоже на несколько лет работы.
Конструкция с сухим ротором обеспечивает другие преимущества:
- ремонтопригодность (электродвигатель расположен за пределами корпуса);
- более высокий КПД (это их главное преимущество);
- могут работать при большем давлении в отопительном контуре.
Сухой ротор будет оптимален для насоса повышенной производительности. Где нужно учитывать каждый кВт энергии при круглосуточной работе. Если в доме есть котельная в отдельном помещении, то он — лучший вариант.
Мощные модели сделаны с приводом от унифицированных промышленных электродвигателей. Они максимально дешевы обслуживании. Дополнительное их преимущество — низкие требования к чистоте теплоносителя. Там обычно постоянно присутствуют отделившиеся частицы накипи, ржавчины и другой мусор. Для мокрого ротора они могут оказаться опасны, в то время как насос с сухим ротором будет работать исправно.
Несколько дополнительных советов
На долголетие во многом влияет то, из каких материалов сделаны основные детали Предпочтение стоит отдать помпам из нержавейки, бронзы и латуни. Обратите внимание, на какое давление в системе рассчитан прибор
Хотя, как правило, с этим не возникает трудностей (10 атм – хороший показатель). Устанавливать насос лучше там, где температура минимальная – перед входом в котёл. На входе важно установить фильтр. Помпу желательно располагать, чтобы она «высасывала» воду из расширителя. Значит, порядок по ходу движения воды будет таким: расширительный бак, насос, котёл.
Заключение
Итак, для того, чтобы циркуляционный насос работал долго и добросовестно, нужно посчитать два основных его параметра (напор и производительность).
Не стоит стремиться постичь сложную инженерную математику.
В домашних условиях достаточно будет приблизительного расчёта. Все получившиеся дробные числа округляются в большую сторону.
Количество скоростей
Для управления (переключения скоростей) используется специальный рычаг на корпусе агрегата. Существуют модели, которые оснащаются датчиком температуры, что позволяет полностью автоматизировать процесс. Для этого не нужно вручную переключать скорости, насос это будет делать в зависимости от температуры в помещении.
Такая методика является одной из нескольких, которые возможно применять для расчёта мощности насоса для определённой системы отопления. Специалисты в этой области применяют и другие способы расчётов, которые позволяют подбирать оборудование по мощности и создаваемому давлению.
Многие хозяева частных домов могут не пытаться рассчитать мощность циркуляционного насоса для отопления, поскольку при покупке оборудования, как правило, предлагается помощь специалистов напрямую от компании-производителя или фирмы, заключившей договор с магазином.
При выборе насосного оборудования следует принять во внимание, что необходимые данные для проведения расчётов нужно брать максимальные, которые в принципе может испытывать система отопления. В реальности нагрузка на насос будет меньшей, поэтому оборудование никогда не будет испытывать перегрузок, что позволит ему работать долгое время
Но есть и минусы — более высокие счёта за электроэнергию.
Но с другой стороны, если выбрать насос с меньшей мощностью от требуемой, то на работу системы это никак не повлияет, то есть она будет работать в штатном режиме, но агрегат быстрее выйдет из строя. Хотя счёт за электричество также будет меньше.
Существует ещё один параметр, по которому стоит выбирать циркуляционные насосы. Можно заметить, что в ассортименте магазинов зачастую встречаются устройства с одинаковой мощностью, но с разными габаритами.
Рассчитать насос для отопления можно правильно, учитывая следующие факторы:
- 1. Для установки оборудования на обычные трубопроводы, смесители и байпасы нужно выбирать агрегаты длиной 180 мм. Небольшие устройства длиной 130 мм устанавливают в труднодоступных местах или внутри теплогенераторов.
- 2. Диаметр патрубков нагнетателя следует выбирать в зависимости от сечения труб основного контура. При этом увеличивать этот показатель можно, а уменьшать категорически запрещено. Поэтому если диаметр труб основного контура 22 мм, то и патрубки насоса должны быть от 22 мм и выше.
- 3. Оборудование с диаметром патрубков 32 мм может быть использовано, к примеру, в системах отопления с естественной циркуляцией для её модернизации.
Как правильно подобрать циркуляционный насос для отопления
При подборе учитываются характеристики мощности и диаметр установочных фланцев. Очень удобно, когда эти параметры указаны в проектной документации на строящуюся систему отопления. При самостоятельной сборке их нужно правильно рассчитать.
Самые важные параметры:
- производительность;
- рабочая температура теплоносителя;
- рабочее давление.
При подборе нужно учесть репутацию фирмы производителя, что также актуально и при выборе сважинного насоса. Изделия известных концернов с хорошей репутацией служат дольше. Также к ним проще искать запчасти и комплектующие.
Данные по температуре и давления можно узнать, посмотрев характеристики котла. А вот производительность придется рассчитывать дополнительно. Здесь нужно учесть гидравлическое сопротивление контура, требуемый напор и множество других параметров. Иногда требуемые характеристики производительности указаны в инструкции к котлу.
Пример в качестве проверки
Предварительно было определено, что потребность здания в тепле составляет 45,6 кВт, необходимый для отопления расход теплоносителя 2,02 куб.м/ч. Схема трубопроводов до самого отдаленного радиатора включает четыре участка и теплорегулирующий вентиль.
Суммарные потери давления в них равняются:
DP = 0,63 + 0,111 + 0,142 + 0,289 = 1,178 м
Согласно СНиП 2.04.05-91*, на неучтенные потери давления к этой величине следует добавить 10%:
DP = 1,178 х 1,1 = 1,296 м
При расчетах по методике, изложенной в статье, получаем:
H = 0,015 х (3,2 + 4,4 + 8,9 + 21,7) х 1,3 х 1,7 = 1,266 м,
что не слишком отличается от величины, полученной ранее.
Водяное отопление с наличием специального насоса, необходимого для перекачки теплоносителя, во многом превосходит аналогичные системы с естественной циркуляцией рабочей среды. Эффективность с установкой такого прибора значительно возрастает. Кроме того, появляются дополнительные возможности в плане осуществления регулировки. Что касается используемых трубопроводов, то можно выбирать изделия с меньшим диаметром, а это позволяет создавать весьма экономичные сети обогрева.
Система отопления с принудительной циркуляцией будет работать исправно при условии, что производительность и некоторые другие параметры насоса будут правильно подобраны. В первую очередь следует уточнить, какой объем теплоносителя сможет перекачать изделие за конкретный промежуток времени.
Изначально приобретать модель насоса с большим запасом эксплуатационных характеристик нецелесообразно. Во-первых, стоимость прибора окажется слишком высокой, поэтому придется потратить существенную часть бюджета. Во-вторых, устройство будет потреблять лишнюю энергию, так как при повышении мощности увеличивается и ее расход.
В последнюю очередь при выборе следует учитывать факторы комфорта и качественных характеристик. Для спокойного проживания лучше, конечно же, приобрести прибор, не создающий много шума и являющийся долговечным. Таким требованиям обычно отвечает продукция проверенных производителей, которые на рынке существуют длительное время.
Расчет производительности
Сначала принимаем значение требуемой теплоты для обогрева равной 70 – 100 Вт на 1 квадратный метр площади комнаты. Далее ведем расчет по формуле: необходимая производительность насоса равна мощности всей системы отопления, умноженной на 0.86, и разделенной на разницу температур теплоносителя на входе и на выходе.
В стандартном написании формула выглядит так:
Q=P×0.86/(Tf-Tr)
Где:
- Р — мощность котла в кВт,
- Tf – выходная температура, (например 90 С)
- Tr – температура обратной магистрали.
Пример расчета: дом площадью 100 м. Котел 10 кВт, выход воды из котла – 70 С, обратный сток – 50 С (20 С разницы).
Значит, получаем: 10 : 0,86 = 8,6 (70-50=20) = 0,43м/час (8600:20). Расчет довольно простой и универсальный.
Как выбрать циркуляционный насос для ГВС
Термостойкие циркуляционные насосы можно использовать не только в отопительных сетях, но и в горячем водоснабжении. Подбор тоже ведется по характеристикам рабочей температуры, давления и производительности.
Использовать малоэффективные модели с мокрым ротором нет смысла, так как в горячем водоснабжении он будет включен лишь периодически. Нужно выбрать хорошую производительную модель с сухим ротором. Правильный выбор позволит забыть о такой проблеме, как недостаточный напор горячей воды из крана.
Еще одна проблема, которая полностью решается установкой циркуляционного насоса в контуре горячего водоснабжения — остывание воды в трубах. Он заставляет воду циркулировать продолжительное время (иногда его включают постоянно, но это необязательно).
Видео описание
Пример автоматики для циркуляционного насоса показан в этом видео:
Конструкционное исполнение
Под этим понятием подразумевается материал изготовления, размеры патрубков и корпуса в целом. При производстве циркуляционных насосов сегодня применяют чугун и пластик. Оба материала используют для изготовления корпусов. Чугунные модели отличаются продолжительным сроком службы, высокой прочностью и хорошим отводом тепла от электродвигателя. Устройства в пластиковом корпусе обычно устанавливают в местах, в которых низкая вероятность механического повреждения.
На заметку! Циркуляционные насосы выбирают со штуцерами, диаметр которых соответствует аналогичному размеру подключаемых труб.
