Для создания циркуляции теплоносителя в системе отопления монтируется циркуляционный насос. Он позволяет проводить перекачивание жидкости с максимальным температурным значением 115 градусов. Для частных домов или квартир, которые получают тепло от индивидуальных отопительных устройств, применяются модели с низким уровнем шума. Чтобы понять, как выбрать циркуляционный насос, необходимо знать и учитывать основные параметры.
Самые «ходовые» модели насосных агрегатов
Производители выпускают на рынок большое количество насосов, которые отличаются не только строением корпуса и внутреннего механизма, но и основными характеристиками. Более комфортными в эксплуатации являются проточные модели, обеспечивающие работу на необходимом уровне в жилых помещениях. Такие изделия отличаются от центробежных следующими показателями:
- Форма. Циркуляционный насос имеет мотор на электрическом приводе и крыльчатку. Она установлена в одном корпусе вместе с приводным механизмом. Дополнительно патрубки этого механизма выходят с боков в нижней части, а не из середины.
- Мокрый ротор. Присутствие в конструкции этого элемента позволяет существенно снизить шум, который может выдавать интегрированная в корпус крыльчатка.
- Монтажная длина. У этой модели насоса могут быть два варианта монтажной длины – 130 и 180 миллиметров.
- Соединение. Конструкция обладает муфтовым резьбовым соединением, с диаметром 15, 20, 25 и 30 миллиметров.
- Давление. В зависимости от мощности и конструкции циркуляционный вариант оборудования может выдержать давление от 4 до 10 Бар.
Все эти параметры присущи конкретному варианту циркуляционного насоса. Выяснить их можно и без паспортных данных, обратив внимание на маркировку. По паспорту технике присвоено название Wilo Star-RS 15/4. Цифры в конце указывают на то, что присоединение насоса возможно при накручивании муфты или резьбы с диаметром 15 и может выдавать напор (высоту) водяного столба в 4 метра.
Можно встретить аппараты с поддерживаемым давлением от 1 до 10 Бар. Они больше применяются на производственных объектах со значительными габаритами, потому что отопительная система в этих помещениях может выдержать больший показатель давления.
Способы выбора насоса
Правильно выбрать хороший насос можно, опираясь на его технические характеристики. Они рассчитываются, исходя из развиваемого напора и итоговой производительности. Перечисленные показатели учитываются на этапе проектирования системы централизованной подачи тепла в домах многоквартирного типа.
Чтобы понять, какой вариант пойдет для решения поставленной задачи, можно воспользоваться простым способом:
- Если старый насос непригоден к эксплуатации и необходима его замена, можно приобрести новый такой же модели с аналогичными параметрами, подключением, конструкцией. Обязательно учитывают оптимальное соотношение цены и надёжности продукции.
- Если вся отопительная система планируется с нуля, то заказать проект можно у специалиста в инженерной компании. Он сделает не только расчёт элементов отопительной системы, но и сможет подобрать насос, который будет подходить для достижения требуемых характеристик. Можно провести самостоятельные расчёты. Для этого применяется простая методика и специальные формулы.
- Также можно получить консультацию экспертов в области монтажа системы отопления. Они также могут произвести монтаж конструкции.
Принимая во внимание любой из этих способов можно выбрать надёжный насос. При этом подобранный циркуляционный насос будет служить долго и эффективно.
Расчёт характеристик насоса
Работа отопительной системы будет результативной при получении всеми элементами достаточного количества тепла. Поэтому насосная установка должна обеспечивать требуемый уровень расхода теплоносителя на всех участках сети. Это позволит получить равномерный прогрев и создать комфортные условия в помещениях.
Для подбора насоса можно воспользоваться формулой: G=0.86*Q/Δt. Чтобы понять, какой расчёт производить, необходимо знать расшифровку всех элементов. Из них можно выделить:
- G – показатель массового расхода тепла (кг/ч);
- Q – стандартная нагрузка на отопительную систему (Вт);
- Δt – значение разницы между показателями температуры воды, входящей в систему и той, которая течет по обратной линии после теплоотдачи.
Последний показатель обычно принимается как стандартная величина, равная 20 градусам. Этот способ не единственный, но оптимальный и простой для самостоятельного расчёта. Эта формула позволяет правильно высчитать, какие должны быть характеристики у насоса для прокачки воды.
Выбор по размерам
Чтобы правильно выбрать циркуляционный насос, необходимо принять во внимание его габариты. У многих изделий при идентичных характеристиках могут быть разные размеры. Это важный факт, требующий определения вариантов подбора по внешним параметрам:
- Если планируются монтажные работы на стандартных отопительных системах или для изделий, обеспечивающих теплоотдачу через пол, то лучше всего применить стандартный вид насоса, длиной 18 сантиметров. Короткие насосы с размерами 13 сантиметров устанавливаются внутри котлов или на магистральных трубопроводах. Диаметр патрубков циркуляционного насоса должен соответствовать диаметру присоединяемой трубы, используемой в отопительной системе. Это позволит легко выполнить монтаж. Можно увеличить размер, так как это допустимо нормами. Категорически запрещено производить уменьшение диаметра патрубков. Это станет причиной перегрузки насоса.
- Выбор насоса с диаметром патрубков 32 подойдет для работы с первичными кольцами или контурами котлов.
- Также нужно подбирать по скоростям. В бытовых ситуациях для полноценного процесса активности достаточно трех скоростей. Второй режим считается оптимальным для постоянного применения.
Не стоит приобретать более дорогие изделия с отдельным воздухоотводчиком. Это связано с тем, что лишний воздух постепенно выходит через боковой винт. Благодаря этому во время работы давление поддерживается на должном уровне.
Производители и цены
Несмотря на значительный выбор моделей и большой ассортимент циркуляционных насосов, подобрать надежную продукцию сложно. Это связано с тем, что недобросовестные производители используют для изготовления материалы низкого качества, что становится причиной поломок и преждевременного ремонта.
В магазинах можно встретить дешевые изделия китайского производства. Они ненадежные, так как в составе присутствуют мягкий металл и хрупкий пластик. Чтобы не ошибиться с покупкой, требуется тщательно проверять документацию и графу о стране-производителе. При наличии правильных документов для покупки лучше выбрать изделия следующих производителей:
- Grundfos и Wilo. Это производители оборудования, относящиеся к премиальному сегменту. Они находятся в Дании и Германии, что говорит о максимально высоком качестве продукции. На заводах изделия проходит проверку и контроль на всех этапах производства. Цены на эти позиции начинаются от 60-70 евро в зависимости от места продажи.
- DAB, Aquario, Sprut. Эти варианты насосов относятся к категории средних по цене и качеству. Первые два варианта производятся на итальянском заводе, а последний тип выпускается китайским производителем. Несмотря на это, данная продукция считается их собственным товаром, поэтому отличается хорошим качеством. Цена – от 40 до 100 евро.
- Oasis, Neoclima, Вихрь, Калибр и другие. Это продукция дешевого сегмента с неплохим качеством. Изделия долго служат, но не поддаются ремонту при получении повреждений. Эти товары производятся на китайских заводах, но среди них встречаются и отечественные изделия.
Преимуществами дорогих насосов считаются длительный срок службы и нанесение номера изделия только на наклейку с указанием его в документации. Если устройства производятся в одной партии, то их номера могут совпадать. Дополнительная информация – подделка существенно легче оригинала.
Заключительный вывод
Выбирая насосы для подключения к отопительной системе дома или квартиры, важно подойти к этому вопросу ответственно. Необходимо исключить гонку за характеристиками и учитывать параметры отопительной системы помещения.
Если насос подобран неправильно, то сниженный или увеличенный напор может привести к повреждению элементов системы отопления. Дешёвый насос может издавать сильный шум. Поэтому покупайте только оригинальные циркуляционные насосы.
Как подобрать циркуляционный насос. Быстро, просто, правильно
Например, у вас двухэтажный дом, площадью 180-200 квадратных метров, есть газ. Вы планируете установить радиаторы на первом и втором этажах и кое-где сделать теплые полы. В большинстве сантех-магазинов вместе с котлом вам предложат типовой комплект котельной — гидрострелку, коллектор и три насосные группы быстрого монтажа.
По насосной группе на каждый этаж для радиаторов и еще одну для теплого пола. Что в этом наборе лишнее? В большинстве случаев здесь лишнее все. И гидрострелка, и распределительный коллектор с насосными группами и три насоса. В самом дешевом варианте тысяч 60 лишних затрат сразу и постоянный перерасход электроэнергии навсегда.
При этом в большинстве домов вся отопительная система может работать на насосе, встроенном в котел. Котел вешается на кухне в кухонный гарнитур, все трубы спрятаны, котельная не нужна. Хороший вариант разумного минимализма и экономия квадратных метров. Только если площадь теплых полов большая, тогда понадобится смесительный узел теплого пола с дополнительным насосом. И все.
А хватит встроенного в котел насоса или нет, вы легко сможете проверить после простого расчета. Начинаем подбор, самый простой случай. Вышеупомянутый дом, площадь 180-200 квадратных метров, в системе отопления только радиаторы,теплых полов или нет, или их немного, 15-30 квадратных метров. Схема радиаторной системы двухтрубная, тупиковая. В этом случае ваш насос 25-40. Без всяких расчетов.
Этот насос еще и с запасом будет. Как читать маркировку насоса, что такое 25-40? Первое число, 25 — это присоединительный размер, в милиметрах. Число 40 — это величина давления, или напора, создаваемого этим насосом. Сорок дециметров, или 4 метра водяного столба. Часто этот параметр называют подъемом. Это не ошибка, но для циркуляционных насосов подъем — термин вредный.
Циркуляционный насос в системе отопления воду не поднимает. Какой бы высоты здание не было, система представляет собой вертикальное кольцо, полностью заполненное водой. Кольцо уравновешено, с двух сторон на насос вода давит одинаково, перепад равен нулю. Поэтому насос только проталкивает воду по системе, обеспечивая циркуляцию.
Способность насоса преодолевать гидравлическое сопротивление системы и называется напором. Подбор насоса начинается с определения характеристик будущей системы отопления. Первое, что нужно знать хозяину дома — это тепловая мощность системы. Требуемая мощность системы отопления равна теплопотерям дома. Через стены, окна, пол и крышу — все ограждающие конструкции.
Самый популярный способ — примерный расчет, исходя из удельных теплопотерь на квадратный метр. Удельные теплопотери обычно принимаются как 100 ватт на квадратный метр площади дома. Откуда взялись эти 100 ватт? Из требований к утеплению зданий. Удельные теплопотери не должны превышать 100 ватт на квадратный метр общей площади.
К реальным теплопотерям дома они не имеют никакого отношения. Но для оценки максимальной мощности отопления их использовать допустимо. Возьмем достаточно большой двухэтажный дом, площадью 250 квадратных метров. 250 х 100 = 25 000 ватт или 25 киловатт. Все, максимальную мощность отопления мы знаем и можем рассчитать необходимую производительность насоса.
Расчет очень прост. Производительность насоса соответствует количеству горячей воды, которое нужно прокачать по отопительной системе, чтобы передать радиаторам тепло, достаточное для компенсации теплопотерь. Это количество называется расходом в системе отопления. Еще нужно учесть, сколько именно тепла мы будем забирать у воды в радиаторах.
Эта разница между температурой в подаче от котла к радиаторам, и обратке от радиаторов к котлу. Еще она может называться дельтой температур. Формула выглядит так: Q = (0,86xP) / dt Q — производительность насоса Р — мощность отопительной системы 0,86 — коэффициент теплоемкости воды. dt — разница температуры между подачей и обраткой.
Нужное количество тепла нам известно, это мощность отопительной системы. Умножаем мощность на коэффициент теплоемкости воды — 0,86. Полученный результат делим на дельту т, обычно это 20 градусов. Итого, (25 х 0,86) / 20 = 1 кубический метр воды. Два слова о дельте температур. Из формулы мы видим, если уменьшить дельту, производительность увеличится.
Многие при расчетах ее уменьшают, про запас. Например, для радиаторных систем берут 15 градусов вместо двадцати. Делать это не нужно. Необходимый запас уже заложен, причем на всех этапах. Заложен запас в мощность отопительной системы, производители насосов и трубопроводов закладывают запас в характеристики, в формулах запас тоже есть.
Если увеличивать запасы при проектировании, то расчеты становятся бессмысленны и ничем не отличаются от подбора на глаз. Некомпетентные продавцы и монтажники очень любят запасы. Труба потолще, насос побольше, в результате получается дорогая и при этом неработающая система. Не будем так делать. Теперь о втором параметре, напоре.
Напор это давление, которое должен создать насос, чтобы преодолеть гидравлическое сопротивление, возникающее при принудительном движении воды в отопительной системе. Сопротивление системы состоит из сопротивлений всех ее элементов — углов, тройников, сужений, регулирующей арматуры, шероховатости труб.
В упрощенном расчете нет необходимости брать из справочников и складывать сопротивления всех элементов, воспользуемся эмпирическими коэффициентами. Формула: Н = Z x R x L Н — необходимый напор насоса Z — сопротивление элементов системы R — сопротивление трубопровода L — длина трубопровода. Z для двухтрубной системы с простыми вентилями принимается равным 1,3.
Это минимально необходимый запас 30% Для радиаторов с термоголовками применяется коэффициент 1,7. Коэффициенты перемножаются. Самая популярная система это тупиковая двухтрубная, с термоголовками на радиаторах. Значит перемножаем 1,3 и 1,7 получаем Z равным 2,2. R,сопротивление трубопровода.
Сопротивление трубопровода правильно подобранного диаметра не превышает 150 Паскалей на погонный метр. Для удобства переведем их в метры водяного столба, это будет 0,015 метра на метр трубопровода. Осталось одна переменная, L, длина трубопровода. Как правильно ее определить? Не нужно суммировать длину всех труб в отопительной системе.
Достаточно длины диктующей ветки. Это трубопровод от насоса до самого дальнего радиатора. Диктующая ветка обладает самым большим гидравлическим сопротивлением. Логично, если насос создает напор, достаточный для прогрева самого дальнего радиатора, то все остальные тем более будут горячие. Можно точно измерить диктующую ветку, тщательно изобразив ее на плане.
Или можно рассчитать ее максимально возможную длину, исходя из габаритов дома. Допустим, насос расположен в углу дома на первом этаже. Самый дальний радиатор будет в противоположном углу дома на втором этаже. Трубопровод до этого радиатора не может быть длиннее суммы длины, ширины дома и высоты верхней точки радиатора от пола первого этажа.
Высота верхней точки радиатора на втором этаже это примерно высота подоконника. Первый этаж + перекрытие, + метр до подоконника — примерно 4,5 метра. Площадь одного этажа нашего теоретического дома 125 метров, габариты 10 на 12,5 метров. Складываем длину и ширину дома, прибавляем к ним высоту установки верхнего радиатора над насосом.
Полученную сумму нужно удвоить, так нужно просчитать полную длину трассы, от насоса до радиатора и обратно. Считаем Эль, длину диктующей ветки — (10 +12,5 +4,5) х 2 = 54 метра Подставляем числа в формулу напора: Н = Z x R x L = 2,2 х 0.015 х 54 = 1,8 метра водяного столба. Итак, у нас есть два основных параметра нашей системы. Производительность, Q — 1 кубометр, и напор, Н — 1,8 метра водяного столба.
Их совокупность называется рабочей точкой насоса. Когда вентили всех радиаторов открыты и отопление работает на полную мощность, насос должен прокачивать не менее 1 кубометра теплоносителя в час, создавая при этом напор не менее 1,8 метра. Начинается самое интересное, выбор конкретной модели насоса.
В каталоге каждого производителя указаны графики гидравлических характеристик насоса. Мы хотим, например, купить насос грундфос. В большинстве случаев продавцы на такой дом порекомендуют насос UPS 25-60. Находим график характеристик этого насоса. На оси Х находится производительность насоса, Q, на оси Y напор насоса, Н. Три ниспадающие линии — скорости насоса.
Нижняя — первая скорость, средняя — вторая и верхняя — третья. Чем больше производительность, тем меньше напор, и наоборот. Три горбатые линии из начала координат — это значения кпд, для каждой из скоростей. Нижняя для первой скорости, средняя для второй и верхняя для третьей. Верхние части горбов — максимум кпд.
Возле них и должна находиться рабочая точка. По оси производительности откладываем 1 кубометр, по оси напора откладываем 1,8 метра, получаем рабочую точку на графике. Обратите внимание, и расход и напор найденной нами точки находится ниже и левее графика самой маленькой, первой скорости насоса.
Поэтому в реальности параметры будут другими. Мы должны перенести рабочую точку на ближайшую линию скоростей насоса. В этом нам поможет кривая гидравлической характеристики сети, красная линия. Пересечение графика сети с графиком насоса и будет реальной рабочей точкой. Что мы видим?
Даже на первой скорости производительность насоса в системе отопления этого дома будет не 1, а 1.2 кубометра, на 20% больше чем нужно. Напор не 1,8 метра, а 2,5 метра, на целых 40% больше! Это при максимальной мощности отопительной системы, в самые сильные морозы. Когда потеплеет, радиаторы начнут закрываться, расход через систему будет уменьшаться.
Когда расход уменьшится в два раза, рабочая точка соответственно сместится влево про графику насоса. И напор улетит в небеса. Это нам гарантировано обеспечит гул в трубах. Нет, такой насос нам не нужен, он слишком большой. Оказывается, самый популярный насос 25-60, для радиаторной системы такого дома не подходит!
Смотрим характеристики более слабого насоса, UPS 25-40. Повторяем, по оси производительности откладываем 1 кубометр, по оси напора откладываем 1,8 метра, получаем рабочую точку на графике.
Оказывается и этот насос великоват для нашей системы, я бы предпочел ее видеть чуть выше и правее графика второй скорости. Но по крайней мере для этого насоса рабочая точка находится ближе к середине характеристик. Прикинем реальные параметры рабочей точки на второй скорости. Она не так сильно отличается от расчетной, как с насосом 25-60.
И при потеплении на улице есть возможность переключиться на более низкую скорость. И КПД насоса на второй скорости выглядит идеальным, проекция на самый горб графика, я не подгонял, так само получилось. Так что выбираем насос 25-40. Итак, выводы. В большинстве случаев насосы, предлагаемые продавцами, переразмеренны.
Для всей радиаторной системы стандартного частного дома даже самый маленький насос из бытовой линейки более чем достаточен. Нет необходимости плодить насосы в системе, устанавливая по отдельному насосу на каждый этаж или дополнительные насосы к настенному котлу.
Радиаторная система двух-трех-четырех, да скольки угодно этажного дома будет полноценно работать на одном правильно подобранном насосе. Большое количество насосов в системе, деление радиаторной системы на множество контуров, установка гидрострелок там где они не нужны, говорит об одном — о некомпетентности тех, кто такие схемы предлагает и отсутствии элементарных знаний в профессии. Гидравлика — такая сфера, где избыточный запас не гарантирует работоспособность, а приводит к лишним первоначальным затратам, расходам на эксплуатацию и ускоренному износу оборудования. Разобравшись с графиками характеристик насосов становится понятно, что современные отопительные системы с автоматически закрывающимися радиаторами при сильном изменении погоды требуют регулировки мощности насоса. При похолодании желательно ставить более высокую скорость, при потеплении — более низкую. Разные модели циркуляционных насосов на нашем сайте
Насос циркуляционный для отопления: как выбрать по мощности (таблицы)
Для быстрого прогрева частных домов и промышленных объектов в системах отопления устанавливают циркуляционный насос. Он гоняет теплоноситель в постоянном режиме, обеспечивая интенсивный прогрев пространства. Каким бывает данное оборудование и как его выбрать по мощности из таблицы, чтобы оно работало эффективно и долго?
Виды насосов
- модели с сухим ротором
- модели с мокрым ротором.
В устройствах с сухим ротором мотор располагается сверху и его можно демонтировать для ремонта. Блок управления монтируется отдельно. В агрегатах с мокрым ротором мотор находится внутри единого корпуса и охлаждается теплоносителем, так как в процессе прокачки воды он сильно нагревается.
Насосы с открытым ротором обладают высоким уровнем шума при работе, так как двигатель закреплен отдельно. Плюс, они сильнее нагреваются, поэтому нуждаются в принудительном охлаждении. На валу такого насоса имеется крыльчатка, но ее зачастую не хватает, поэтому слишком велик риск перегрева. Второй тип с мокрым ротором не перегревается, при работе создает меньше шума и имеет большой срок службы. Для частного дома лучше покупать именно такие циркуляционные агрегаты.
Расчет производительности насосов
Рассмотрим основной принцип расчета насосов циркуляционных и покажем на примере, как выбрать для частного дома 100м2. Расчет ведется по следующим критериям:
- Суммарный объем воды, который он должен перекачать. Он напрямую зависит от объема помещения или геометрических параметров системы отопления на объекте. Чтобы правильно подобрать данное оборудование, необходимо физически измерить объем воды в системе.
- Конструкция системы отопления. Многочисленные подъемы воды на второй и прочие уровни влияет на эффективность оборудования. Если установить насос с предельной мощностью для аналогичного объема воды, но двухэтажного здания, то его производительности может быть недостаточно. Он попросту не сможет поднять воду на несколько метров вверх для обеспечения теплом второго уровня.
- Диаметр трубопровода и его перепады. Система должна быть более-менее равномерной по всему периметру, то есть в ней не должно быть резких перепадов с одного диаметра на другой, так как любое его уменьшение создает физическое ограничение для потока, и данный участок будет пропускать сквозь себя меньшее количество воды.
На этом этапе рассчитывает напор водного потока, который выражается в атмосферах и напрямую зависящий от площади поперечного сечения арматуры. Существует таблица, по которой можно определить пропускную способность труб и соединений при наличии данных о расходе воды.
Например, если насос способен создавать давление 0,9 мбар/м, то труба диаметром 15 мм способна пропустить сквозь себя не более 173 л воды в час. Соответственно, насос 3 мбар/м прокачает через нее 331 л в час. Увеличение диаметра труб до 20 мм повысит пропускную способность до 403 л в час на минимальном расходе и до 767 на максимальном. Зная эти данные, можно рассчитать, за какое время вами выбранный насос сможет прокачать весь объем воды, нагретый котлом.
Рассмотрим простой пример расчета:
- Допустим, в вашей системе 100 л воды.
- Вы купили насос наименее производительный – 0,9 мбар/м.
- Наименьший диаметр трубы составляет 15 мм.
Возьмем 173 л из таблицы для выбранного насоса и диаметра трубы. Получаем время прокачки 100 л через такую систему: ((100*1)/173)*60=34 мин. Насосу потребуется 34 минуты, чтобы прокачать воду по всей системе. Далее, нужно учесть производительность котла. Например, установка мощностью 30 кВт имеет производительность 14 л в минуту, нагревая воду до 50 градусов.
Умножаем 14 л на 60 минут и получаем 840 л. То есть для такого котла нужен насос 3 мбар/м и дополнительный накопитель тепла на 80 л, чтобы система не перегревалась. Насос 0,9 мбар/м будет нормально работать с котлом, у которого производительность составляет 6-7 л/мин. В таком случае система будет сбалансированной и ничего не будет перегреваться.
Это был представлены грубый расчет. Существуют специально разработанные формулы для расчета производительности, давления и прочих характеристик систем отопления. Он выполняется обычно по давлению внутри системы, которое способен будет создать насос. Формула выглядит следующим образом:
P = (RxL+Z)/p x q или P = RxLxZF, где:
P – искомое давление;
R – сопротивление внутри трубы, создаваемое потоку;
L – длина трубопровода (прямой и обратный контуры);
Z – сопротивление, созданное фитингами и кранами, использованными в оборудовании;
p – плотность теплоносителя в системе;
q – ускорение свободного падения, константа.
R – выражается в Па на м, например, 100-150 Па/1 метр или 0,01-0,015 м. ZF – является коэффициентом увеличения, зависящим от вида использованных в системе запорных устройств. Для шаровых кранов он равен 1,3, а для дроссельных устройств и терморегуляторов – 1,7.
Эмпирический выбор насоса
Чтобы не проводить все ранее описанные расчеты, можно воспользоваться так называемым эмпирическим принципом расчета по отапливаемой площади и ранее определенной производительности. Данные сведены в таблице для удобного выбора наиболее подходящего устройства по характеристикам.
Площадь здания, м кв.
Расход, м куб./час