Использование циркуляционного насоса для отопления

Содержание

Довольно часто случается, что старая отопительная система, работающая на принципе естественной циркуляции теплоносителя – воды, перестает справляться с обогревом дома. Иногда, отопительная система изначально спроектирована неправильно и требует намного больше топлива (газ, уголь, дрова и т.д.). Возможно Вы этого и не замечали, но сравнив затраты топлива на обогрев похожего дома у соседа – понимаете, что "где то что-то у Вас неправильно". Можно ли увеличить КПД существующей отопительной системы без больших затрат. В большинстве случаев – да.

Одной из причин уменьшения КПД отопительной системы может быть постепенное изменение схемы отопления в результате ремонтных работ и переделок, а также обрастание внутренних стенок ржавчиной и накипью. В результате происходит уменьшение диаметров труб и повышение шероховатости внутренних стенок, что приводит к увеличению гидравлического сопротивления отопительной системы и пропаданию циркуляции в ней полностью, или на некоторых участках. Система с естественной циркуляции должна иметь уклон по всей длине магистрали. Уклон этот может измениться уже через год-два после постройки дома в результате просадки фундамента.

Радикальное средство лечения такой отопительной системы – полная переделка. Но это не всегда возможно, более того, сопряжено со значительными затратами и последующим восстановительным ремонтом помещения.

Другой способ – ограничиться минимальным хирургическим вмешательством – врезкой циркуляционного насоса.

Современные циркуляционные насосы для небольших частных домов недороги, надежны, бесшумны и экономичны, поэтому установить насос в отопительную систему стоит и в профилактических целях, для оживления старой гравитационной отопительной системы с естественной циркуляцией и придания ей жизнеспособности и второй молодости.

Почти всегда, после установки насоса в систему отопления, Вы получите прирост КПД котла. Кроме того помещение нагревается в несколько раз быстрее и равномерно. Особенно ощутимо в межсезонье, когда котел включается не постоянно а по необходимости. Все помещения будут прогреваться быстро и равномерно. Все это экономит затраты топлива и довольно существенно.

Основные преимущества установки циркуляционного насоса в систему отопления

  • увеличение КПД системы;
  • быстрое прогревание воздуха во всех помещениях, увеличение отапливаемой площади;
  • выравнивание температурных показателей в трубопроводе;
  • исключение завоздушенности труб;
  • уменьшенный расход топлива;
  • возможность установки полотенцесушителей, термостатов;
  • применение труб малого диаметра;
  • небольшая стоимость оборудования и установки.

Циркуляционный насос – это возможность быстро повысить качество обогрева дома без демонтажа всей системы и больших финансовых трат.

Единственный минус такого решения, это зависимость работы насосного оборудования от электричества, но проблема, как правило, решается подключением ИБП для циркуляционного насоса.
Другой способ – установка насоса по байпасной схеме. Тогда при отсутствии электричества Вы можете переключиться на работу контура без насоса. Эта схема подробнее будет рассмотрена ниже.

Установка насоса в систему отопления частного дома оправдана как при создании новой, так и при модификации уже существующей системы отопления. Системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя, обеспечивают более быстрый и равномерный прогрев всех участков водяного контура, независимо от удаленности от водогрейного агрегата.

Куда установить циркуляционный насос?

Если у Вас твердотопливный котел, то, при врезке насоса в существующую систему, устанавливать его лучше всего на обратку, рядом с котлом, чтобы на него не оказывала отрицательное влияние слишком большая температура воды в подаче из котла, разожженного на полную мощность. Чтобы сохранить способность работы котла без циркуляционного насоса, устанавливать насос желательно по байпасной схеме – это обводной участок магистрали, предусматривающий возможность переключения отопительной системы на естественную циркуляцию, в обход насоса.

Байпасный узел можно изготовить самому, или приобрести готовый, они часто имеются в продаже на рынках, полукустарного изготовления. Не бойтесь, что он не подойдет к купленному Вами насосу. Достаточно измерить установочный размер разрыва байпасного узла, между шаровым краном и фильтром, предназначенный для установки насоса. Он должен составлять 180 миллиметров.

Стандартный размер циркуляционного насоса составляет ровно 180 миллиметров. Существуют и короткие версии, 130 миллиметров, предназначенные для установки в насосные блоки быстрого монтажа, но в обычной розничной сети такие насосы практически не встречаются.

Важно! При использовании байпасной схемы для установки насоса, отвод на расширительный бак и предохранительный клапан ОБЯЗАТЕЛЬНО врезайте до или после вентилей, отсекающих насосный или байпасный участок. Расширительный бак и предохранительный клапан не должны оказаться отсечены от отопительной системы при любой схеме работы, насосной или естественной!

Что необходимо сделать перед установкой насоса в систему отопления?

Итак, как Вы помните, у вас старая отопительная система, полная шлама и ржавчины, который необходимо по возможности удалить. В большинстве случаев доступна только элементарная промывка. Просто слить воду из системы недостаточно, так как ее слив осуществляется через сливной кран небольшого диаметра. При этом вода по системе двигается очень медленно, потому что основные диаметры трубопроводов гораздо больше диаметра сливного крана и весь шлам и ржавчина спокойно оседают в трубе.

Читайте также:  Какое лучше всего отопление для дома

Больше всего склонны к засорению стальные трубы. Это обусловлено их шероховатой поверхностью, которая с годами становится только всё более неидеальной. Полипропиленовые, пластиковые, оцинкованные трубы более гладкие и менее восприимчивы к оседанию на них ржавчины – её просто смывает потоком теплоносителя.

Поэтому, когда вы вскрыли обратный трубопровод, вырезав участок под установку насоса, промойте систему, подключив ее к водопроводу через шланги. Постарайтесь обеспечить максимальный проток через отопительную систему, с максимально возможным напором. Хорошего скоростного потока в трубах большого диаметра Вам все равно создать не удастся, так что потратьте на промывку чуть большее время, чем хотелось бы, пусть вытечет максимально возможное количество шлама и ржавчины.

Как выбрать циркуляционный насос для установки в отопительную систему с естественной циркуляцией?

Важный момент, которому необходимо уделить некоторое внимание. При конструировании новых систем насосы подбирают, отталкиваясь от общей тепловой мощности отопительной системы, определяют необходимый для такой мощности общий проток (расход) теплоносителя через систему и к нему приравнивают необходимую производительность циркуляционного насоса.

Далее рассчитывают общее гидравлическое сопротивление отопительной системы и вычисляют необходимый напор циркуляционного насоса. Полные расчеты сложны и для небольшого частного дома не нужны. Для небольших домов (да и для больших тоже) существует упрощенные и доступные даже для полностью неподготовленных людей методики расчета. В интернете довольно много методик – выбирайте какая вам больше нравится и рассчитайте параметры для выбора насоса.
Тепловую мощность уже существующей отопительной системы определить еще проще – посмотрите ее на шильдике отопительного котла.

Для 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.

Основные паспортные показатели циркуляционного насоса — производительность, напор и расход. В первую очередь, должен интересовать расход, он определяется по формуле:

Q= N/(t2-t1)

N – мощность теплогенераторной установки. Если нет шильдика, очень и очень приближённо можно взять за основу усреднённые данные потребности в тепловой энергии на отопление — 0,1 кВт/м2, помноженное на отапливаемую площадь в м2.
t1 – температура теплоносителя на входе (обратка), в среднем 65 ºС
t2 – расчётная температура теплоносителя на выходе (подача), для обычных систем в среднем 90 ºС.

Напор насоса приближённо определяют, исходя из показателя 100 Вт мощности на квадратный метр площади.

Осталось учесть еще один важный момент – особенность установки насоса в систему с естественной циркуляцией.

Для системы с принудительной, насосной циркуляцией у Вашей старой системы очень толстые трубы. При конструировании новых отопительных систем, диаметр труб выбирают таким, чтобы скорость потока в них была в диапазоне от 0,4 до 1,5 метров в секунду. При меньшей скорости из системы не будет удаляться воздух и воздушные пузыри так и останутся висеть в трубах, при большей скорости потока возможно гудение труб и ускоренный износ элементов отопительной системы. Большая скорость с гудением в трубах Вам не грозит, а вот очень маленькая, с плохо удаляющимся из системы воздухом вполне вероятна.

Но не все так плохо. У Вас ведь система с хоть и плохой, но естественной циркуляцией и система промыта! Поэтому подбирать насос исходя из диаметра труб нет никакой необходимости, просто возьмите модель насоса на одну ступеньку выше в номенклатуре.

Циркуляционные насосы – это устройства, основные функции которых заключаются в перекачивании жидких веществ. Их устанавливают, когда нужно обеспечить принудительную циркуляцию или рециркуляцию жидкостей, широко применяют в системах отопления, охлаждения, кондиционирования. В отопительных системах насосы обеспечивают равномерный прогрев всех помещений здания. Если в небольших домах и коттеджах еще можно обойтись без них, то в строениях большой площади – нет. Как можно использовать циркуляционные насосы в отопительных и других системах?

Содержание

Конструктивные особенности и принцип работы циркуляционного насоса ↑

В конструкцию насоса входит несколько элементов:

  • ротор, к валу которого прикреплено лопастное колесо (крыльчатка);
  • электродвигатель;
  • входной и выводной патрубки.

Корпус изготавливают из устойчивых к коррозии сплавов. Чаще всего используют чугун, алюминий, сталь, бронзу или латунь. Электродвигатель заставляет вращаться вал ротора. Когда устройство включено, вода всасывается через входной патрубок, т.к. вращение крыльчатки создает пониженное давление, и под воздействием центробежной силы передается в трубу через выводной патрубок. Технико-эксплуатационные характеристики устройства зависят от диаметра и частоты вращения рабочего колеса.

Различия приборов с «сухими» и «мокрыми» роторами ↑

В зависимости от того, контактирует ли ротор с жидкостью, различают два типа насосов – «сухие» и «мокрые». Каждый из видов имеет собственные конструкционные особенности и сферу применения.

Читайте также:  Как собрать гребенку для отопления

«Мокрый» циркуляционный насос: достоинства и недостатки ↑

«Мокрый» ротор находится в жидкости, а его статор защищен от контакта с влагой специальной гильзой из нержавеющей стали. Недостаток моделей этого типа – более низкий КПД по сравнению с «сухими» конструкциями. Достоинства – относительно «тихая» работа, простота в обслуживании и ремонте.

Современные модели комплектуются надежной автоматикой, благодаря которой можно легко управлять их производительностью, выбирать режимы работы и за счет этого контролировать расход электроэнергии. Циркуляционные насосы с «мокрыми» роторами подходят для установки в системах, где количество жидкости постоянно или изменяется незначительно.

Особенности работы моделей с «сухими» роторами ↑

«Сухие» роторы не соприкасаются с жидкостями, они закрыты уплотнительными кольцами из нержавейки, керамики или угольного агломерата. Эти элементы тщательно подогнаны, при их вращении появляется водная пленка, которая и защищает детали электродвигателя. Кольца постепенно изнашиваются по мере эксплуатации устройства. Чтобы обеспечить герметизацию, используют прижимную пружину. Она зажимает детали, таким образом постоянно подгоняя друг к другу.

Во время работы насос создает воздушные завихрения, которые поднимают в воздух мелкие частицы пыли. Если они попадут внутрь, то могут нарушить герметичность уплотнительных колец и испортить механизм. Тонкая водяная пленка нужна, чтобы предотвратить попадание пыли между деталями прибора. Недостаток «сухого» ротора – заметный шум при работе. Такие модели лучше ставить в отдельных помещениях.

Консольные, вертикальные и блочные «сухие» модели ↑

В зависимости от особенностей конструкции различают три вида «сухих» насосов:

  • вертикальные;
  • консольные (горизонтальные);
  • блочные.

Всасывающие патрубки консольных моделей располагаются на внешней стороне улитки, входные – с противоположной. Двигатель закреплен горизонтально. Вертикальные модели названы так, поскольку их двигатели закреплены вертикально. Патрубки в них расположены на одной оси. Особенность блочных насосов заключается в том, что жидкость поступает по направлению оси, а выходит в радиальном направлении.

Для чего циркуляционные насосы устанавливают в отопительных системах ↑

Благодаря принудительной циркуляции теплоносителя можно создать более комфортный микроклимат в доме. Комнаты прогреваются гораздо быстрее и качественнее. Одновременно снижаются требования к мощности котла и расход электроэнергии. Насосы используют как в системах радиаторного отопления, так и при обустройстве теплых полов.

Если модель подобрана правильно, повышается КПД системы в целом, а стоимость отопления снижается. Единственный возможный недостаток – шум во время работы, но чаще всего посторонние звуки появляются не из-за насоса, а из-за ошибок при монтаже системы или при попадании воздуха в трубы.

Где еще применяют циркуляционные насосы ↑

  • В системах холодного и горячего водоснабжения

Установка насоса позволяет добиться стабильной температуры горячей воды и хорошего напора в системе. Не приходится сливать холодную воду в канализацию, дожидаясь, пока из крана пойдет горячая. Это экономит ресурсы.

  • В инновационных системах отопления

Технологии солнечного и геотермального обогрева пока еще не очень распространены, но в них тоже ставят насосы для циркуляции теплоносителя.

  • В системах кондиционирования

Циркуляционные насосы могут перекачивать не только горячие жидкости для обогрева домов. С тем же успехом их используют для охлаждения и кондиционирования.

  • В системах рекуперации тепла

Рекуператор представляет собой блок, нагревающий приточный воздух за счет удаляемого. Насос нужен для циркуляции этиленгликоля в такой системе.

Можно ли использовать циркуляционный насос для полива ↑

Сложности с поливом растений – актуальная для многих огородников проблема. Циркуляционный насос универсален, поэтому помогает решить и ее. Как правило, «корень зла» заключается в слабом напоре воды. Объемы воды нужны большие, но система водоснабжения зачастую не способна перекачивать ее с нужной скоростью и давлением. Установив насос, можно обеспечить желаемый напор.

Насосы используют в системах капельного полива, которые нуждаются в рабочем давлении 0,2-4 атмосферы. Чтобы организовать такую систему, на возвышении устанавливают накопительные баки и на несколько часов в день включают циркуляционные насосы. Это позволяет добиться большей эффективности полива, чем при монтаже самотечных систем, которые часто не оправдывают ожиданий.

При выборе модели обращайте внимание на основные параметры: мощность, максимальное давление, объем и высоту подъема перекачиваемой жидкости. Если возникают сложности с расчетом, не нужно покупать насос «на глазок», проконсультируйтесь со специалистом. Что касается производителей, то на рынке насосного оборудования хорошо зарекомендовали себя торговые марки «Halm», «Wilo» (Германия), «Grundfos» (Дания), «Pedrollo» (Италия), «AlfaStar» (Польша). Продукция этих брендов завоевала доверие покупателей во всем мире. Если бюджет позволяет, лучше приобрести модели именно этих производителей.

Видео: отопление с использованием циркуляционного насоса ↑

В системы отопления с принудительной или естественной циркуляцией ставят циркуляционные насосы. Он нужны для повышения теплоотдачи и для возможности регулировки температуры в помещении. Установка циркуляционного насоса — задача не самая сложная, при наличии минимума навыков справиться можно самостоятельно, своими руками.

Что такое циркуляционный насос и для чего он нужен

Циркуляционный насос это такое устройств, которое изменяет скорость движения жидкой среды без изменения давления. В системах отопления ставится для более эффективного обогрева. В системах с принудительной циркуляцией он — обязательный элемент, в гравитационных — можно ставить, если требуется увеличить тепловую мощность. Установка циркуляционного насоса с несколькими скоростями дает возможность менять количество переносимого тепла в зависимости от температуры на улице, поддерживая таким образом стабильную температуру в помещении.

Циркуляционный насос с мокрым ротором в разрезе

Есть два типа подобных агрегатов — с сухим и мокрым ротором. Устройства с сухим ротором имеют высокий КПД (порядка 80%), но сильно шумят, требуют регулярного обслуживания. Агрегаты с мокрым ротором работают почти бесшумно, при нормальном качестве теплоносителя могут качать воду без отказов более 10 лет. Они имеют меньший КПД (порядка 50%), но их характеристик более чем достаточно для отопления любого частного дома.

Читайте также:  Пеллетный котел с водяным контуром цена отзывы

Куда ставить

Устанавливать циркуляционный насос рекомендуют после котла, до первого ответвления, а вот на подающем или обратном трубопроводе — все равно. Современные агрегаты делают из материалов, которые нормально переносят температуры до 100-115°C. Мало найдется систем отопления, которые работают с более горячим теплоносителем, потому соображения более «комфортной» температуры несостоятельны, но если вам так спокойнее, ставьте в обратке.

Можно ставить в обратном или прямом трубопроводе после/перед котлом до первого ответвления

Нет разницы и по гидравлике — котлу, да и остальной системе, абсолютно все равно, в подающей или обратной ветке стоит насос. Что имеет значение — это правильность установки, в смысле обвязки, и правильная ориентация ротора в пространстве. Остальное неважно.

По месту установки есть один важный момент. Если в системе отопления две отдельные ветки — на правое и левое крыло дома или на первый и второй этаж — имеет смысл на каждой поставить отдельный агрегат, а не один общий — непосредственно после котла. Причем на этих ветках сохраняется то же правило: сразу после котла, до первого разветвления в этом отопительном контуре. Это даст возможность задавать требуемый тепловой режим в каждой из частей дома независимо от другого а также в двухэтажных домах экономить на отоплении. Как? За счет того, что на втором этаже обычно значительно теплее, чем на первом и там требуется намного меньше тепла. При наличии двух насосов в ветке, которая идет наверх, скорость движения теплоносителя задается намного меньше, а это позволяет сжигать меньше топлива, причем без ущерба для комфортности проживания.

Обвязка

Есть два типа систем отопления — с принудительной и естественной циркуляцией. Системы с принудительной циркуляцией работать без насоса не могут, с естественной — работают, но в таком режиме имеют более низкую теплоотдачу. Тем не менее, меньшее количество тепла, это все-таки намного лучше, чем его полное отсутствие, потому в местностях, где электричество отключают часто, проектируют систему как гидравлическую (с естественной циркуляцией), а затем в нее врезают насос. Это дает высокую эффективность и надежность отопления. Понятное дело, что установка циркуляционного насоса в этих системах имеет отличия.

Все системы отопления с теплым полом принудительные — без насоса через такие большие контура теплоноситель не пройдет

Принудительная циркуляция

Так как система отопления с принудительной циркуляцией без насоса неработоспособна, его устанавливают прямо в разрыв подающей или обратной трубы (по вашему выбору).

Большинство проблем с циркуляционным насосом возникают из-за наличия в теплоносителе механических примесей (песка, других абразивных частиц). Они способны заклинить крыльчатку и остановить мотор. Потому перед агрегатом обязательно ставят сетчатый фильтр-грязевик.

Установка циркуляционного насоса в систему с принудительной циркуляцией

Также желательно с двух сторон установка шаровых кранов. Они дадут возможность заменить или отремонтировать устройство без слива теплоносителя из системы. Перекрываете краны, снимаете агрегат. Сливается только та часть воды, которая была непосредственно в этом куске системы.

Естественная циркуляция

Обвязка циркуляционного насоса в гравитационных системах имеет одно существенное отличие — необходим байпас. Это перемычка, которая делает систему работоспособной при неработающем насосе. На байпасе ставят один шаровый отсечной кран, который закрыт, все время, пока работает перекачка. В таком режиме система работает как принудительная.

Схема установки циркуляционного насоса в системе с естественной циркуляцией

Когда пропадает электричество или агрегат выходит из строя, кран на перемычке открывают, кран, ведущий на насос, перекрывают, система работает как гравитационная.

Особенности монтажа

Есть один важный момент, без которого установка циркуляционного насоса будет требовать переделки: требуется разворачивать ротор так, чтобы он был направлен горизонтально. Второй момент — направление потока. На корпусе есть стрелка, указывающая в какую сторону должен течь теплоноситель. Вот так и разворачивайте агрегат, чтобы направление движения теплоносителя было «по стрелке».

Сам насос может быть установлен как горизонтально, так и вертикально, только при подборе модели смотрите, чтобы он мог работать в обоих положениях. И еще один момент: при вертикальном расположении мощность (создаваемый напор) падает примерно на 30%. Это надо учитывать при выборе модели.

Подключение к электропитанию

Работают циркуляционные насосы от сети 220 в. Подключение — стандартное, желательна отдельная линия электропитания с автоматом защиты. Для подключение требуются три провода — фаза, ноль и заземление.

Схема электрического подключения циркуляционного насоса

Само подключение к сети можно организовать при помощи трехконтактных розетки и вилки. Такой способ подключения используется, если насос идет с подключенным питающим проводом. Также можно подключить через клеммную колодку или напрямую кабелем к клеммам.

Клеммы располагаются под пластиковой крышкой. Ее снимаем, открутив несколько болтов, находим три разъема. Они обычно подписаны (нанесены пиктограммы N — нулевой провод, L — фаза, а «земля» имеет интернациональное обозначение), ошибиться трудно.

Куда подключать кабель электропитания

Так как от работоспособности циркуляционного насоса зависит вся система, имеет смысл сделать резервированное питание — поставить стабилизатор с подключенными аккумуляторами. При такой системе электропитания все будет работать и несколько суток, так как сам насос и автоматика котла «тянут» электричества по максимуму 250-300 Вт. Но при организации надо все просчитать и подобрать емкость аккумуляторов. Недостаток такой системы — необходимость следить за тем, чтобы аккумуляторы не разряжались.

Как подключить циркуляционник к электричеству через стабилизатор

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *