Как выбрать циркуляционный насос для отопления и ГВС

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.

Особенности агрегата

Принцип действия циркуляционного насосного оборудования основан на создании непрерывной циркуляции жидкости в системе без изменения показателя давления

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.

Важно: циркуляционные насосы – это компактные приборы, которые не занимают много места и не создают шум при работе. Сфера использования циркуляционных агрегатов для отопительных систем довольно обширная

Они устанавливаются:

Сфера использования циркуляционных агрегатов для отопительных систем довольно обширная. Они устанавливаются:

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.

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.

Назначение и область применения

У насосов для рециркуляции горячей воды очень важная функция. При помощи таких устройств обеспечивается работа в требуемом режиме замкнутых трубопроводов, по которым транспортируется горячая вода. Нагнетая жидкость в трубопровод за счет вращения специальных элементов, рециркуляционные электронасосы повышают напор перекачиваемой ими жидкой среды и, соответственно, скорость ее перемещения.

Чаще всего рециркуляционными насосами оснащают системы отопления, что позволяет повысить не только эффективность, но и экономичность последних. Большинство таких систем, как известно, работает за счет теплоносителя, который, перемещаясь по трубопроводу, отдает тепло в помещение. Нагрев теплоносителя (в данном случае перед его подачей в трубопровод) обеспечивается котлом, бойлером или водонагревателем. После прохождения всего отопительного контура вода должна вернуться к нагревательному оборудованию, где ей снова придается требуемая температура.

Схема рециркуляции ГВС

Без использования специального насосного оборудования циркуляция воды в системе отопления будет протекать медленно, а в некоторых случаях может вообще не протекать, так как напор потока теплоносителя, никаким образом дополнительно не увеличиваемый, будет гаситься элементами трубопровода. Результат этого – неравномерно прогретые отопительные трубы и, соответственно, некомфортная температура в помещениях дома.

Циркуляционный насос для горячего водоснабжения повышает напор и давление горячей жидкости, перемещающейся по замкнутому трубопроводному контуру. Особенно актуально применение циркуляционных насосов для горячей воды в трубопроводных системах домов площадью более 200 м2, в которых имеется несколько точек водозабора, а бойлер установлен в отдельном помещении или в подвале. Вода в таких трубопроводах (как правило, достаточно протяженных), если в них не предусмотрена система рециркуляции при помощи специального насоса, остывает достаточно быстро. Это приводит к тому, что при открытии крана приходится долго ждать, пока из него польется нагретая до требуемой температуры жидкость.

Кроме того, при открытии сразу некоторых кранов в водозаборных точках напор воды в них падает, потому что давление жидкости, перемещающейся по трубопроводу самотеком, ничем дополнительно не поддерживается. Для решения именно таких проблем, с которыми сталкиваются владельцы частных и жители многоквартирных домов, предназначен насос ГВС, обеспечивающий принудительное перемещение, а также создание стабильного напора и давления воды в системе горячего водоснабжения.

Рециркуляционный насос не следует устанавливать вблизи баков и водонагревателей, тепло от которых может действовать на термостат

Использование циркуляционного насоса для отопления и горячего водоснабжения частного дома, кроме вышеперечисленных преимуществ, позволяет экономить на затратах на энергоносители. Поскольку в системах с рециркуляцией вода от котла транспортируется по трубам принудительно и значительно быстрее достигает всех точек водозабора и радиаторов отопления, ее температура при такой транспортировке снижается незначительно. Котлу, если в обслуживаемом им трубопроводе предусмотрена принудительная рециркуляция воды, требуется меньше времени, чтобы нагреть ее, соответственно, расход энергоносителей, используемых для работы нагревательного оборудования, снижается.

Насосы для циркуляции горячей воды активно используются для оснащения систем «теплый пол», схема которых предполагает наличие протяженного трубопроводного контура сложной конфигурации, состоящего из труб небольшого диаметра. Насос циркуляционный в таких случаях обеспечивает постоянное движение теплоносителя по трубам.

Циркуляционный насос является обязательным элементом системы теплых полов

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.

Производители и цены

Отопление является основной системой частного дома, в отличие от водопровода и канализации, его остановка может нанести существенный финансовый ущерб при поломках в зимнее время и размораживании. Даже если хозяева присутствуют в доме и циркулярник вышел из строя, придется срочно покупать новый прибор, а это не всегда возможно в глухих сельских районах. Также качественное насосное оборудование для отопления повышает комфортность проживания и экономит энергоресурсы — поэтому лучше выбирать модели от известных производителей, избегая описанных выше китайских подделок.

Wilo — известный немецкий производитель, поставляет на рынок широкую линейку бытовых циркулярников серии RS, Stratos, Smart, Top, все модификации имеют следующие особенности:

Выпускаются в соответствии с европейской директивой по энергосбережению EnEV для отопительных контуров с тепловой мощностью более 25 кВт, согласно которой допускается только автоматическое регулирование работы насосного оборудования и наличие не менее 3 ступеней регулировки потребляемой электроэнергии.
Рассчитаны на европейское напряжение переменного тока в 230/400 В с допустимыми отклонениями 10%.
Корпуса в основном сделаны из чугуна.
Мощность агрегатов в зависимости от напорных и объемных характеристик лежит в диапазоне от 40 до 200 вт., выбранный ранее электронасос для однодюймовой трубы Wilo — Star RS 25\6 имеет мощность 99 Вт.
Стоимость циркулярных электронасосов Wilo колеблется в пределах от 50 до 100 у.е.

Рис. 14. Подбор циркуляционного насоса для системы отопления из популярных марок Grundfos, Wilo, DAB

Grundfos — всемирно известный датский производитель насосного оборудования, на рынке представлены модели UP, UPS, UPSD, Solar и их более современные аналоги Alpha2, имеющие следующие особенности:

Корпуса изготавливают из чугуна, латуни и нержавеющей стали (маркируются литерой N).
Модели UPS оснащены 3-мя скоростями вращения вала, в Alpha2 частота регулируется автоматически.
Представлен широкий спектр мощных моделей с объемом подачи до 15 м./ куб. и напором до 15 м.
Стоимость электронасосов Grundfos составляет 70 — 100 у.е., цена мощных приборов может доходить до 500 у.е.

Если сравнивать мощность агрегатов Wilo и Grundfos, то аналогичный ранее рассмотренному прибору Star RS 25\6 от Wilo, Grundfos UPS 25-60 180 потребляет в полтора раза меньше электроэнергии — его мощность составляет 60 Вт. К тому же Grundfos имеет максимальный объем подачи в 4,35 м.куб./ч. против 3,5 м.куб./ч. у Wilo.

DAB — известный итальянский производитель, поставляет на рынок бытовые циркулярные насосы серии A и VA, их отличительные особенности:

Наличие 3-х скоростей вращения у однофазных моделей и встроенная защита от перегрузки.
Рабочая температура теплоносителя от -10 до +110 С.
Для бытового использования наиболее подходит линейка VA, максимальная производительность который составляет 3,5 м.куб.\ ч. и максимальный напор 6,5 м. (у серии A соответствующие максимальные показатели 16 м.куб.\ч. и 11 м.).

Выбор моделей DAB является оптимальным вариантом по соотношению цены и качества, циркулярник DAB VA 35/180 с максимальными производительностью 3 м. куб./ч. и напором 4,3 м. стоит около 60 у.е. — это на 40 у.е. дешевле Grundfos и Wilo.

Рис. 15 Параметры DAB

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.

Подбор насоса с помощью онлайн калькулятора

Если вы хотите облегчить расчет насоса для водоснабжения, то можно воспользоваться онлайн калькуляторами. Некоторые из них делают вычисления даже излишне точными, а некоторые наоборот содержат множество ошибок. Некоторые выдают только параметры, по которым необходимо уже самостоятельно выбирать модель из каталогов, а некоторые сразу модель насоса.

Давайте разберем несколько примеров работы с этими калькуляторами.

Еще нужно отметить — чаще всего результат это конкретный насос, который производят или продают владельцы сайта. Поэтому, пользуясь калькулятором, вы можете выбрать не самую эффективную или надежную модель. Выбирать вам.

Калькулятор на сайте «WPCALC»

Он доступен по ссылке: https://wpcalc.com/moshhnost-nasosa-dlya-skvazhin. Калькулятор рассчитывает только параметры и только для глубинных скважинных насосов.

Работаем с ним следующим образом:

Сразу переходим на страницу на ней сразу небольшое введение, которое описывает глубинные насосы и их назначение.

Вход на сайт калькулятора

Дальше прокручиваем немного вниз и переходим непосредственно к калькулятору.

Калькулятор

Вводим параметры: глубину скважины, расстояние до воды, площадь участка и количество проживающих в доме людей.

Ввод параметров

Далее вводим количество сантехнических приборов в доме.

Здесь вводим количество сантехнических приборов в доме

Жмем на зеленую кнопку «Рассчитать».

Кнопка «Рассчитать»

И по ней читаем параметры расчета. Это только производительность и напор. Насос нужно выбирать самостоятельно.

Результаты расчета

Надо отметить, что это не самый надежный калькулятор. Он не учитывает то, какое давление мы хотим задать в нашей системе ГВС, а также (проверено) не берет в расчет пиковые разборы.

Калькулятор на сайте

Еще один простой калькулятор по адресу: https://gidrotehnica.ru/calk1/. К сожалению, он не выдает параметры, а подбирает конкретные насосы. Но зато он производит и расчет мощности насоса для водоснабжения, и работать с ним просто.

Открываем страницу с калькулятором.

Главная страница калькулятора

Затем вводим расстояние до зеркала воды в скважине, например 15 метров.

Вводим расстояние до зеркала воды

Выбираем минимальный диаметр обсадных труб, поставив галочку на соответствующей кнопке. Мы выбрали более 120 мм.

Выбор диаметра обсадной трубы

Затем выбираем тип системы, точнее управление, ручное или автоматическое, тоже ставя галочку. Мы выбрали первое.

Выбор типа системы

Затем под пунктом «Быстрый подбор» определяем расход воды из трех вариантов в зависимости от количества проживающих в доме. Мы выбрали более трех человек. Конечно, точность расчета получается низкая, так как между тремя людьми и большой семьей разница в расходе воды значительная.

Выбор расхода воды

Дальше можно поставить галочку напротив надписи «Подробный подбор» и указать в окне ниже максимальную высоту сантехнического прибора в доме. Это нужно для более точного расчет напора. Например, вводим 4 метра.

Вод максимальной высоты расположения сантехнических приборов в доме

Дальше жмем кнопку «Поиск оборудования» или просто клавишу «Ввод» на компьютере.

Кнопка поиск оборудования

На экране высвечивается страница, в которой в таблице отражены рекомендуемые типы насосов и их параметры. Кликнув на название насоса можно перейти на его страницу в каталоге интернет-магазина

Страница с подобранным оборудованием

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).

Особенности агрегата

Они устанавливаются:

в традиционных радиаторных системах;
при обустройстве водяного тёплого пола;
в геотермальных системах;
при организации горячего водоснабжения коттеджей и дач.

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.

Применение электронасосов во внутридомовых системах отопления

Циркуляционные отопительные электронасосы монтируются на обратке внутридомовой системы. Если тепловой контур обеспечивает обогрев двухэтажного дома, тогда обычно на втором уровне устанавливают еще одно нагнетательное устройство. Для лучшего понимания особенностей применения циркуляционных насосов рассмотрим более подробно их использование в конкретных отопительных системах.

Контур отопления закрытого типа

Эта разновидность отопительной системы представляет собой полностью герметичную инженерную коммуникацию. В таком тепловом контуре:

Давление больше аналогичного атмосферного параметра.
Теплоноситель не контактирует с воздушной средой помещений.
Устанавливается расширительный бачок-гидрокомпенсатор, в конструкции которого присутствует эластичная мембрана, воздушная и жидкостная полость. Задачей этого оборудования является создание обратного давления, чтобы компенсировать расширение нагретой теплопереносящей среды.

Условная схема отопительной системы закрытого типа с баком-гидрокомпенсатором Источник mirnasosov.ru
Закрытые внутридомовые тепловые контуры обладают целым рядом достоинств. Одним из их преимуществ является возможность обессоливания используемой воды. Это позволяет исключить появление осадка и предотвратить образование накипи в теплообменном узле котла. Кроме того, в закрытой системе можно использовать антифриз в качестве теплоносителя. Его применение позволяет исключить перемерзание отопительного контура.

На заметку! В закрытой инженерной коммуникации используют разные составы в качестве теплоносителя. Это может быть раствор из воды и спирта или даже машинное масло.

В частных домах создают однотрубные и двухтрубные отопительные системы закрытого типа. Почти всегда в их конструкции присутствуют краны Маевского, которые устанавливаются на батареях. Они позволяют выполнять более точную настройку коммуникаций. Благодаря наличию кранов Маевского также не приходится проводить монтаж отдельной системы, посредством которой будет удаляться воздух из теплового внутридомового контура. Их наличие еще позволяет не монтировать предохранители перед электронасосом, обеспечивающего циркуляцию теплоносителя.

Двухтрубная отопительная закрытая система Источник ark-eng.ru

На заметку! Если трубы закрытой отопительной сети прокладываются не под наклоном, тогда система не будет работать при отсутствии циркуляционного насоса. Такой контур также перестает функционировать, когда отключается электричество.

Отопительный контур открытого типа

Открытая внутридомовая тепловая сеть состоит практически из тех же элементов, что и закрытый контур. Это трубы, батареи и даже расширительный бак, но немного другой конструкции. Однако механика у открытого теплового контура кардинально другая:

Теплоноситель движется по системе в основном за счет гравитационной силы.
В контуре имеется разгонный трубопровод. Именно по нему нагретая теплопереносящая жидкость поднимается вверх. Когда возникает необходимость увеличения циркуляции, этот участок контура делают максимально длинным.
Монтаж обратного и подающего трубопровода выполняется с уклоном.
Расширительный бачок имеет открытую конструкцию, что подразумевает прямой контакт носителя тепла с воздушной средой.
В открытом тепловом контуре давление такое же, как и на улице.

В открытой отопительной системе давление, как на улице Источник avtonomnoeteplo.ru