Скорость вращения циркуляционного насоса

Подбор циркуляционного насоса для системы отопления – критерии

(график 3)

В характеристике системы отопления существует такое понятие, как величина потери давления, на которую влияют следующие факторы:

  • гидравлическое сопротивление трубопровода (может зависеть от наличия разветвлений, количества вентилей, материала, длины и диаметра всех участков);
  • внутреннее сопротивление (обуславливается температурой, вязкостью и скоростью течения).

Потери напора в трубопроводе, при заданном лопастями насоса, направлении потока, определяется как квадрат скорости движения жидкости. Таким образом, график характеристики системы с осями Н и Q выглядит в виде параболической кривой с центром в нулевом показателе напора и подачи.

Если представить графики характеристики насоса и системы отопления в одной координатной плоскости, то точка пересечения этих кривых будет называться рабочей. С ее помощью можно определить максимальное значение, передаваемой циркуляционным насосом, жидкости. В рабочей точке значение напора насоса равно сопротивлению трубопровода, а показатель мощность, которую потребляет трубопровод, имеет такое же значение, как и показатель полезной мощности насоса.

Рабочая точка определяет максимально возможную подачу насоса, но для обеспечения нормальной работы насоса также необходимо рассчитать минимальную точку подачи (предельную точку минимума). Когда величина подачи ниже этой точки, происходит перегрев двигателя насоса, что может привести к его повреждению.

Скорость вращения циркуляционного насоса

Расчет гидравлического сопротивления системы отопления – задача довольно непростая, но это необходимо для определения характеристики данной системы и выбора оптимального насоса. Часто, рассчитав рабочую точку системы, проектировщики выбирают модель насоса “с запасом”.

При изменении сопротивления системы, рабочая точка смещается влево от первоначальной. Следовательно, уменьшается подача жидкости и увеличивается сила напора насоса, что может быть причиной появления шума в клапанах.

Применение циркуляционного насоса с автоматическим регулированием частоты вращения ротора является оптимальным вариантом решения этого вопроса. Если уменьшается скорость вращения, насос, оснащенный частотным преобразователем, снижает уровень подачи, при этом гидравлическое сопротивление системы и потребляемая мощность снижаются. Это ведет к бесшумной работе насоса, к увеличению срока его эксплуатации и экономии энергии.

Циркуляционные насосы для отопления частных домов, предназначены для создания принудительного движения теплоносителя в водяном контуре. После установки оборудования, естественная циркуляция жидкости в системе становится невозможной, насосы будут работать в постоянном режиме. По этой причине, к циркуляционному оборудованию предъявляют высокие требования относительно:

  1. Производительности.
  2. Шумоизоляции.
  3. Надежности.
  4. Длительного срока эксплуатации.

Циркуляционный насос нужен для «водяных полов», а также двух- и однотрубных систем отопления. В больших зданиях используется для систем ГВС.

Как показывает практика, если установить станцию в любую систему с естественной циркуляцией теплоносителя, увеличивается эффективность обогрева и равномерное прогревание по всей длине водяного контура.

Циркуляционные насос

Единственный минус такого решения, это зависимость работы насосного оборудования от электричества, но проблема, как правило, решается подключением источника бесперебойного питания.

Установка насоса в систему отопления частного дома оправдана как при создании новой, так и при модификации уже существующей системы отопления.

Работа циркуляционных насосов увеличивает энергоэффективность системы отопления на 40-50%. Принцип действия устройств, независимо от типа и конструкции, заключается в следующем:

  • Жидкость поступает в полость, выполненную в виде ракушки.
  • Внутри корпуса расположено рабочее колесо, маховик, создающий давление.
  • Увеличивается скорость теплоносителя и посредством центробежной силы, жидкость отводится в спиральный канал, подключенный к водяному контуру.
  • Теплоноситель поступает в водяной отопительный контур с заданной скоростью. Благодаря закручиванию водяных потоков, снижается гидравлическое сопротивление при циркуляции жидкости.

Принцип работы системы отопления с циркуляционным насосом отличается от контуров с естественной циркуляцией, тем, что движение жидкости осуществляется принудительно. На эффективность обогрева не влияет соблюдение уклонов, количество установленных радиаторов, а также диаметр труб.

Работа циркуляционных насосов может несколько отличаться, в зависимости от типа конструкции, но принцип действия остается неизменным. Производители предлагают более сотни моделей оборудования, с различными параметрами производительности и управления. По характеристикам насосов можно разделить станции на несколько групп:

  • По типу ротора – для усиления циркуляции теплоносителя, можно применять модели с сухим и мокрым ротором. Конструкции отличаются по расположению рабочего колеса и движущихся механизмов в корпусе.
    Так, в моделях с сухим ротором, с жидкостью теплоносителя соприкасается исключительно маховик, создающий давление. «Сухие» модели имеют высокую производительность, но имеют несколько недостатков: создается высокий уровень шумов от работы насоса, требуется регулярное обслуживание.
    Для бытового применения лучше использовать модули с мокрым ротором. Все движущиеся части, включая подшипники, полностью помещены в среду теплоносителя, служащего смазкой для деталей, на которые приходится наибольшая нагрузка. Срок службы водяного насоса «мокрого» типа в системе отопления, составляет не менее 7 лет. Необходимость в обслуживании отсутствует.
  • По типу управления – традиционная модель насосного оборудования, чаще всего устанавливаемая в бытовых помещениях небольшой площади, имеет механический регулятор с тремя фиксированными скоростями. Регулировать температуру в доме с помощью циркуляционного насоса механического типа, достаточно неудобно. Модули отличает большой расход электроэнергии.
    Оптимальный насос имеет электронный блок управления. В корпус встроен комнатный термостат. Автоматика самостоятельно анализирует температурные показатели в помещении, автоматически изменяя выбранный режим. Расход электроэнергии при этом сокращается в 2-3 раза.

Существуют и другие параметры, отличающие циркуляционное оборудование. Но для выбора подходящей модели, достаточно будет знать о перечисленных выше нюансах.

Подбор насоса для отопительной системы, начинают с анализа параметров помещения и установленного водогрейного оборудования. Дополнительно определяют, какие функции, помимо увеличения скорости теплоносителя, должен выполнять установленный модуль.

Существует несколько типов циркуляционных насосов, предлагаемых различными производителями. При выборе следует ориентироваться на качество и надежность продукции, а также на параметры производительности.

При выборе циркуляционного насоса для отопления частного дома, учитывают следующие моменты:

  1. Мощность.
  2. Компания, выпускающая оборудование.
  3. Функциональные возможности.

Точный подбор по площади дома, делают только после проведения теплотехнического аудита помещения и системы отопления. Зачастую, процедура стоит дорого, ее проводят для промышленных объектов и многоквартирных домов. Для бытовых зданий, относительно небольшой площади, существует методика расчета насоса без формул.

Самостоятельно подобрать мощность циркуляционного насоса можно следующим образом:

  • По производительности котла. Расчет циркуляционного насоса для системы отопления частного дома выполняют, принимая во внимание, что 1 кВт мощности водогрейного оборудования соответствует коэффициенту пропускной способности равной 1 л/мин. Соответственно, для котла на 25 кВт, потребуется установить насос с показателем от 1500 л/час.
  • Расчет напора циркуляционного насоса системы отопления. В технической документации указывается параметр напора в метрах водяного столба. По данному параметру можно определить длину водяного контура и подсчитать необходимое количество насосов в системе.
    Считается, что для 10 п.м. трубопровода, необходимо 0,6 м напора водяного столба. Оптимальный выбор насоса для 1 этажного дома – это стандартные модели с 6 м. в. ст. Станции подойдут для помещений с трубопроводом до 100 п.м.
    Если напора недостаточно, устанавливают второй насос или подбирают более мощную модель. Этот же принцип расчетов используют при выборе насоса для 2-х этажного дома.

Стоимость циркуляционного насоса, производительность, время эксплуатации, напрямую зависят от завода – изготовителя техники. Ориентироваться только на цену неправильно. Выбирая модель, не лишним будет узнать об отзывах потребителей, относительно качества, технических и промышленных характеристиках.

Судя по количеству продаж, лучшие циркуляционные насосы предлагают следующие компании:

  • Grundfos – крупнейший мировой производитель насосного оборудования. По недавним подсчетам около 50% всей продаваемой продукции принадлежит этому бренду. Модели Grundfos отличает высокая надежность и производительность. Компания разработала и внедрила несколько энергосберегающих технологий. Немецкие насосы гарантированно проработают не менее 10 лет.
  • Wilo – еще один лидер в производстве циркуляционного оборудования. Немецкая компания, на данный момент имеет заводы, расположенные в нескольких странах, что, впрочем, не отражается на качестве продукции. В ассортименте Wilo предлагаются бытовые и промышленные станции, а также модели с электронным управлением.
  • DAB – итальянская компания, имеющая многолетний опыт работы в сфере производства циркуляционного оборудования. Начиная с 2002г, на базе заводов компании был усовершенствован принцип работы насосов DAB, что привело к увеличению надежности и производительности оборудования, а также уменьшен шум.
  • UNIPUMP – российский конкурент известных зарубежных брендов. Оборудование изготавливается компанией «Саблайн Сервис». В ассортименте продукции представлены погружные и поверхностные насосы. Главным достоинством UNIPUMP, считается небольшая стоимость оборудования и полная адаптация к условиям отечественной эксплуатации.
  • Oasis – модель, которую часто предлагают как российский продукт, на самом деле родом из Китая. Имеет заводскую сборку и качество. Стоимость, даже по сравнению с российскими аналогами, приблизительно на 30% дешевле, что и объясняет высокую популярность бренда. Модели Oasis гарантировано проработают весь срок эксплуатации. Оборудование уступает по производительности и теплотехническим характеристикам предыдущим производителям.
  • Wester – еще один бренд, который пропагандируют как английский, на самом деле принадлежит группе компаний «Импульс». Достаточно надежные модели для систем отопления и ГВС. Насосы Wester подходят для бытового и промышленного применения, единственным минусом является ограниченный ассортимент выпускаемой продукции.

Как выбрать насос для системы отопления

Подключение насоса в систему отопления своими руками возможно, только при наличии специального оборудования и технических навыков. Любые нарушения приводят к отказу в гарантийном обслуживании, снижению производительности и уменьшению сроков эксплуатации.

Производители рекомендуют придерживаться следующих правил установки насоса в систему:

  • Монтаж закрытой системы отопления дома с использованием циркуляционных насосов осуществляется с обязательным подключением резервного электропитания. Минимальное время автономного электроснабжения не менее 4-6 часов.
  • Одно- и двухтрубная система отопления с циркуляционным насосом требует установки байпаса. При отключении электричества, принудительное движение жидкости в системе заменяется естественным. Системы с комбинированной циркуляцией теплоносителя, это хорошее решение при частых отключениях электроснабжения здания.
  • Включать прибор на холостом ходу, в системе, незаполненной теплоносителем, запрещается. Чтобы проверить работоспособность электронасоса в системе отопления, водяной контур предварительно заполняют жидкостью. После включают насос. Если станция подобрана правильно, поверхность радиаторов будет нагреваться равномерно, независимо от их отдаленности от нагревательного прибора.
  • Оптимальный диаметр труб указан в технической документации. Сужение сечения водяного контура уменьшает производительность насоса.
  • Подключение к электросети выполняется посредством специальных клеммных соединений. Необходимость в подключении стабилизатора отсутствует. Одновременно монтируют автономное электроснабжение циркуляционного насоса. Читайте рекомендации, относительно выбора ИБП.
  • Модели с мокрым ротором монтируются исключительно в вертикальном положении.
  • Перед насосом устанавливают фильтр грубой очистки.
  • Для проведения ремонтных работ, место установки насоса в систему делают доступным.

Если длина водяного контура превышает указанную производительность, систему отопления делают с двумя циркуляционными насосами. Дополнительную станцию устанавливают на подаче теплоносителя, приблизительно посередине водяного контура.

Место установки насоса в системе отопления определяется индивидуально, в каждом отдельном случае. На расположение влияет:

  1. Тип системы отопления.
  2. Количество контуров.

На двух и однотрубные системы отопления, насосы устанавливают сразу после расширительного бака. Суть заключается в том, чтобы станция не качала воду в емкость. Двух- и однотрубные системы с циркуляционным насосом обязательно оснащаются байпасом. Конструкцию монтируют непосредственно перед котлом, на обратном трубопроводе.

Отопительная система с нижней разводкой имеет огромное преимущество – возможность поэтапного добавления радиаторов и установки дополнительного циркуляционного оборудования. Решение об установке системы с нижней подачей теплоносителя, часто принимают при монтаже водяного контура в многоэтажном здании.

Система отопления с верхней разводкой обычно не обязательно оснащается циркуляционным оборудованием. Конструкция предназначена для естественного движения теплоносителя. Схема собирается так, чтобы подающая труба находилась как можно выше над радиаторами, а обратка ниже их. К трубопроводу с верхней разводкой насос подключают в любом месте контура, сразу после расширительного бачка.

Монтаж автономного отопления с циркуляционным насосом в одно- или двухэтажном доме, с одновременным подключением теплых полов, осуществляется посредством установки нагнетающего оборудования на каждую систему отопления отдельно (исключение составляют модели с двумя электродвигателями). Станция на теплые полы ставится в специальный смесительный узел. Монтаж выполняется по стрелкам, выгравированным на корпусе насоса и рамке.

Способы установки насосов определяются индивидуально, в зависимости от выбранной системы отопления и других факторов.

При условии правильного расчета производительности, грамотного соединения радиаторов и монтажа системы отопления, в большинстве случаев можно установить минимальную скорость насоса. В таком режиме потребляется меньше электроэнергии, механические части подвергаются меньшему износу.

Насос должен работать в режиме, максимально соответствующему параметрам системы отопления и производительности котла. Проверить настройки можно следующим образом:

  • Каждый насос имеет шумоизоляцию. Во время работы, сам модуль издает небольшой шум, сравнимый с тихим гудением. Но, при переключении на большую скорость, завихрения водяных потоков, при прохождении через водяной контур, создают неприятные звуки. Рекомендуемая скорость 1-2 положение переключателя.
    Третий скоростной режим используется кратковременно, чтобы продавить воздушные пробки при заполнении теплоносителем системы отопления.
  • Равномерный обогрев. Добавить скорость требуется в тех случаях, когда перепад температуры нагрева радиаторов, установленных в начале и конце водяного контура больше 1-2°С.

Насосы, с установленным электронным управлением, автоматически выбирают скорость теплоносителя, ориентируясь на температуру подачи и обратки, а также интенсивность прогрева помещения. Для выбора оптимального рабочего режима, требуется просто нажать клавишу пуск.

После установки циркуляционного насоса в систему отопления индивидуального дома, экономическая эффективность увеличивается на 30-40%. Такие показатели делают установку оборудования не только рекомендуемой, но скорее обязательной мерой.

Если основной насос вдруг испортится, домовладелец очень быстро может переключить подачу теплоносителя на байпасное ответвление, и процесс отопления не будет прерван. Любопытно, что при современном уровне автоматизации это переключение можно проделать и дистанционно, для чего насосы и шаровые краны должны быть подключены к интернету. Стоимость подобной автоматизации (цена комплекта шаровых кранов и розетки с дистанционным управлением) составляет примерно 5–6 тыс. руб.

Данные устройства по сравнению с другими видами обладают следующими преимуществами:

  • низким уровнем шума,
  • небольшими габаритными размерами,
  • ручной и автоматической регулировкой числа оборотов вала в минуту,
  • напорными и объемными показателями,
  • подходящими для всех отопительных систем индивидуальных домов.

Для повышения эффективности работы и экономии энергоресурсов лучше брать модели со ступенчатой (от 2-х до 4-х скоростей) или автоматической регулировкой частоты вращения электродвигателя.

Если используется автоматика для управления частотой, то экономия электроэнергии по сравнению со стандартными моделями достигает 50%, что составляет около 8% от электропотребления всего дома.

Рис. 8 Отличие подделки (справа) от оригинала (слева)

При покупке популярных моделей Grundfos и Wilo велика вероятность подделки, поэтому следует знать некоторые отличия оригиналов от китайских аналогов. Например, немецкие Wilo можно отличить от китайской подделки по следующим признакам:

  • Оригинальный образец чуть больше по габаритным размерам, на его верхней крышке выбит серийный номер.
  • Рельефная стрелка направления движения жидкости в оригинале помещена на входном патрубке.
  • Клапан развоздушивания у подделки желтого цвета под латунь (такой же цвет и в аналогах под Grundfos)
  • Китайский аналог имеет с обратной стороны яркую блестящую наклейку с указанием классов по энергосбережению.

Рис. 9 Критерии подбора циркуляционного насоса для отопления

(график 3)

Устройство циркулярного насоса

В бытовой подаче воды лидирующее место занимают электронасосы центробежного принципа действия – при заборе жидкость поступает на центробежное колесо через входное отверстие, расположенное по центру его оси и выталкивается через боковой выходной патрубок.

В циркулярниках тепловой носитель поступает в рабочую камеру через центральное отверстие, а затем выталкивается лопатками центробежного колеса сквозь расположенный в боковой части его корпуса выходной патрубок. Таким образом, по принципу действия циркуляционные устройства можно отнести к центробежным видам, имеющим коэффициент полезного действия не более 80% и чувствительным к твердым примесям в воде.

Конструктивно электронасос состоит из корпуса, внутри которого помещен защищенный от влаги электродвигатель с рабочим колесом на валу, в основном колеса насосов закрытого типа – состоят из двух дисков, между которыми размещены подающие лопасти.

Скорость вращения циркуляционного насоса

Рис. 3 Вариант установки насоса в однотрубный контур с теплыми полами

Как рассчитать параметры насоса

Расход и напор

Выбирают циркуляционные модели по параметрам, традиционно важным для насосов всех типов, — расходу (производительности, измеряемой обычно в литрах в минуту или кубометрах в час перекачиваемой жидкости) и напору (измеряется в метрах). И расход, и напор определяются при гидравлическом расчёте отопительной системы, который должен сделать специалист.

Ряд моделей циркуляционных насосов поддерживает несколько рабочих скоростей вращения (обычно три), а их электронные системы управления позволяют менять скорость в зависимости от потребностей системы отопления.

Из других параметров отметим такие, как геометрические размеры, способ размещения, температуру и тип перекачиваемой жидкости. Всё это также определяется при проектировании системы.

Размеры

Из геометрических размеров важны сечение труб (и, соответственно, входящего и выходящего патрубков насоса) и расстояние между патрубками (монтажная длина). В зависимости от этих параметров выбирают насос с условным проходом патрубков, обычно равным 15, 20, 25 и 32 мм. Также, как правило, есть выбор из двух типоразмеров с монтажной длиной 130 и 180 мм.

Многие современные модели насосов имеют универсальную конструкцию, их можно устанавливать в любом положении. Но для некоторых моделей важно, как расположена главная ось насоса — по вертикали или по горизонтали (уточните нужный вам тип заранее, перед покупкой).

Примерно половина моделей рассчитана на перекачку чистой воды, обычно с температурой не ниже 2°С. Если вы планируете использовать теплоноситель на основе этилен- или пропиленгликоля, выбирайте модель, рассчитанную на соответствующие жидкости, у которых минимальная температура может быть -10-15°С (её указывают в описании оборудования).

Практически все модели циркуляционных насосов способны перекачивать очень горячую (до 110 °С) жидкость, а вот с холодной водой могут возникнуть проблемы: большинство моделей не рассчитано на температуру жидкости ниже нуля.

Кроме того, к циркуляционному насосу предъявляются и другие требования. Желательно также, чтобы он был экономичным и малошумным. Экономичным — потому что даже небольшая разница в уровне энергопотребления (50-70 Вт) из-за длительности отопительного сезона даёт экономию в среднем до 15-20 тыс. руб. за сезон. А низкий уровень шума необходим при размещении насос­ного оборудования поблизости от жилых помещений.

По стоимости циркуляционные насосы можно разделить на две группы. Первая — это продукция лидеров рынка с многолетней репутацией, таких как Grundfos, Wilo или DAB. Вторая группа — российское или белорусское оборудование, такое как «Джилекс» или «Калибр», либо продукция китайских брендов, таких как Oasis.

Скорость вращения циркуляционного насоса

Решая, как подобрать циркуляционный насос для системы отопления, рассматривают его физические и технические характеристики, основные из которых:

  • Пропускная способность. Измеряется в метрах кубических в час или литрах в минуту, показывает объем жидкости, который прокачивает электронасос в единицу времени, расход тем больше, чем выше скорость потока. Показатель зависит от диаметра используемого трубопровода и может достигать значений до 15 м.куб./час.
  • Напор. Величина измеряется в метрах водяного столба и указывает высоту, на которую электронасос может вытолкнуть жидкость по вертикально установленному трубопроводу. Максимальный напор циркуляционного электронасоса у разновидностей с мокрым ротором – около 17 метров, хотя могут встречаться агрегаты с более высокими напорными характеристиками, но они неэффективны в эксплуатации (имеют большие габаритные размеры и слишком высокую стоимость).
  • Температурный диапазон. Понятно, что в отопительной системе насосное оборудование должно выдерживать максимальную температуру нагрева теплоносителя с запасом, обычно используемые модификации рассчитаны на максимальную температуру до 110º С, некоторые виды могут работать с жидкостями температурой до 130º С.
  • Уровень шума. В основном для использования в индивидуальных домах выбирают приборы с малым уровнем шума, такими особенностями обладает насосное оборудование с мокрым ротором, шумовые характеристики которого не превышают 35 – 40 Дб.
  • Соединение. В жилых индивидуальных домах используется отопительная магистраль малого сечения до 1,5 дюйма – в этом случае все насосное оборудование устанавливается в магистраль посредством резьбовых соединений (рассчитаны на трубопроводы диаметром до 2-х дюймов). Выходные фитинги большинства бытовых электронасосов оснащены наружной резьбой и легко встраиваются в линию при помощи соединительных муфт – американок.
  • Размерные параметры. Монтажная длина является основным показателем прибора при встраивании в трубопровод (для циркулярных видов стандартные размеры 130 и 180 мм.), также учитывается диаметр входного и выходного патрубков (стандарт 1 и 1,25 дюйма).
  • Класс защиты. По международной классификации стандартный класс защиты насосного оборудования отопительных систем IP44 – это означает, что агрегат защищен от попадания внутрь корпуса твердых механических частиц диаметром более 1-го миллиметра (первая цифра в маркировке), а его электрическая часть полностью закрыта от попадания капель и брызг, летящих под любым углом.

В характеристиках многих центробежных электронасосов для систем подачи воды, указывается и такой параметр, как размер частиц. Для насосных приборов замкнутой отопительной системы этот фактор не играет никакой роли (если не произошло разрушение материалов трубопровода и сантехнической арматуры) – жидкость в закрытом трубопроводе всегда в неизменно чистом состоянии.

По этой причине (открытый ротор с жидкостным охлаждением рассчитан на чистый теплоноситель) электронасосы с мокрым ротором не используют в магистралях горячего водоснабжения индивидуальных домов, где забор осуществляется из скважин или колодцев.

Рис.7 Пример условного обозначения электронасосов Grundfos

Определяя параметры циркуляционных насосов для систем отопления, учитывают их следующие основные показатели:

  • Напор. При перемещении теплопроводящей жидкости по магистрали она преодолевает гидравлическое сопротивление труб, радиаторов отопления, сантехнической арматуры. Создаваемое насосом давление позволяет теплоносителю двигаться по трубам, преодолевая это сопротивление, параметр измеряется в метрах водяного столба и показывает, на какую высоту по вертикали может быть поднята рабочая жидкость.
  • Объем подачи. Данный показатель указывает на количество теплоносителя, который подается на отопительные радиаторы в единицу времени, параметр напрямую связан со скоростью вращения рабочего колеса.

Все остальные характеристики насосного оборудования (мощность, частота вращения вала электродвигателя) являются производными от основных параметров. Выбирают мощность и частоту по наилучшим показателям из модельного ряда агрегатов от разных производителей после вычисления необходимого напора и объема подачи.

Если не обращаться за помощью к специалистам, то параметры электронасосов рассчитывают вручную, по таблицам, с помощью онлайн калькуляторов, которые имеются на сайтах некоторых известных производителей, или по компьютерным программам – последний метод является наиболее точным.

Рассчитать основные технические параметры самостоятельно вручную по формулам не слишком сложно, результат можно сравнить с указанными в таблице данными, которые предоставляют некоторые производители. В таблице (рис. 11) отмечена мощность отопительного котла и объем обогреваемого помещения, подходящая модель насоса выбирается по этим данным.

Рис. 10 Расчет тепловой мощности дома

Ответ на данный вопрос очевиден, для оптимального подбора насосного оборудования необходим предварительный расчет циркуляционного насоса для системы отопления, чем точнее вычисления, тем более оптимальным будет выбор. Правильно подобранный насос для отопления будет функционировать в пределах рабочей области, обеспечивающей наивысший коэффициент полезного действия – это позволит сэкономить энергоресурсы.

Также многие циркулярники имеют несколько скоростей регулировки частоты вращения – если вычисления верны, выбирают модель с оптимальной скоростью с таким расчетом, чтобы переключение на другие обороты позволяло комфортно использовать обогрев или экономить энергоресурсы без ухудшения условий проживания.

Q = P/(1,163 х (Tf – Tr)) или Q = 0,86R/(TF–TR)  (м.куб./ч.)

  • Q – объем прокачиваемого количества теплоносителя в м.куб./ч.;
  • P – тепловое потребление отапливаемых помещений (тепловая мощность) в Вт;
  • (Tf – Tr) – разница температур в трубах, выходящей от котла и подающей воду обратно (для длинных трубопроводов с водяными теплыми полами разность составляет около 20 С.; если используются короткие контуры с небольшим количеством радиаторов отопления, значение берется около 10 С.; если греют только теплый пол небольшой площади, температурный перепад принимают равным 5 С.);
  • 1,163 – коэффициент удельной теплоемкости воды в Вт.*ч./кг.*К. (для антифризов показатель имеет другое значение, определяется по справочной литературе).

Q = 3,6 х P/(С х (Tf – Tr)), (м.куб./ч.)

где: С – теплоемкость (для воды составляет 4,2 кДж./кг.*С), остальные символы аналогичны приведенным в предшествующей формуле.

При расчете тепловой мощности помещения, которое отапливают, руководствуются СНиП 2.04.07-86 для теплосетей, в них для одно- двухэтажных зданий при наружной температуре от -20 до -30º С принимается показатель теплового потребления 173 – 177 Ватт на один квадратный метр, для зданий большей этажности в три-четыре этажа данный параметр составляет 97 – 101 Вт./м.кв.

Маркировка

Насосное оборудование от разного производителя имеет свою маркировку, чаще всего на корпусе указывается напор (номинальное или максимальное значение) объем подачи (в метрах кубических в час или литрах в минуту, также номинальный или максимальный показатели) и условный диаметр проходного канала в миллиметрах.

В моделях Grundfos указывается материал изготовления корпуса, вид соединения и монтажная длина, в модельном ряду Wilo основными показателями являются внутренний диаметр условного прохода и максимальный напор.

Количество скоростей насоса

Известные производители насосного оборудования для отопления оснащают свои агрегаты переключателями частоты вращения вала, в некоторых моделях скорость работы устройства регулируется автоматически. При эксплуатации это создает дополнительные удобства: так как нагревание жидкости происходит довольно долго, для быстрого прогрева помещений можно выставить максимальную скорость работы электронасоса или сэкономить электроэнергию, установив минимальные обороты электродвигателя, когда помещение прогрето.

Количество скоростей, в зависимости от производителя, может составлять от 2-х до 4-х – чем их больше, тем более эффективно можно использовать циркулярник в отопительной системе, а самый экономичный вариант – электронное управление частотой вращения.

Рис.13 Подбор электронасоса по напорным характеристикам

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.

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 256 имеет мощность 99 Вт.
  • Стоимость циркулярных электронасосов Wilo колеблется в пределах от 50 до 100 у.е.

Рис. 14. Популярные марки циркулярников 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 256 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

Рекомендации по установке насосов

При установке насосов в магистраль отопления необходимо соблюдать следующие правила:

  • Агрегат устанавливается таким образом, чтобы его вал занимал горизонтальное положение, направление перемещения теплоносителя должно соответствовать стрелке на корпусе прибора.
  • Крепление подобранного устройства производится разводным сантехническим ключом при помощи резьбового крепежа (накидные гайки от фитингов американка) с прокладками.
  • Подсоединение к системе электроснабжения производится согласно электрической схеме включения, при этом используют три провода сечением не менее 0,75 мм. кв. и внешним диаметром, рассчитанным на уплотнительную муфту в коробке.

Перед первым включением проверяют трубопровод на отсутствие посторонних предметов, герметичность резьбовых соединений, правильность подключения проводов и параметры питающей электросети, убеждаются в том, что краны запорной арматуры открыты.

Циркуляционные насос

При включении удаляют воздух из насоса выкручиванием резьбовой пробки, проверяют амперметром силу тока в обмотке электродвигателя (она должна соответствовать данным, приведенным на корпусной маркировке), убеждаются в отсутствии повышенной вибрации и шума при работе агрегата.

Рис. 16 Подключение и монтаж циркулярника Grundfos с байпасной веткой

Особенности выбора циркуляционного насоса.

Как правило, циркулярные электронасосы устанавливаются в магистраль с использованием байпаса – параллельного трубопровода с шаровым краном, через который подается теплоноситель при отключенной ветке насоса. Такая конструкция позволяет извлекать циркулярник для настройки, ремонта или замены без слива теплоносителя из системы.

Правильно выбрать циркуляционный насос для отопления – ответственная задача, решение которой лучше доверить специалистам. От выбранного агрегата зависит комфортность и эффективность работы системы отопления (оптимальный КПД устройства), расход электроэнергии, экономия которой при правильном решении может достигать 80%.

При желании можно самостоятельно провести расчеты по формулам, наиболее высокую точность подсчетов получают при использовании компьютерных программ. При работе с программами необходимо понимать, как правильно вносить данные – во многих случаях это требует специальных технических знаний, на получение которых придется потратить некоторое время