Водяной насос для отопления — устройство, выбор, нюансы установки

Общее строение водяного насоса

Водяной насос встраивается в отопительный контур для обеспечения движения теплоносителя. Поэтому такие системы называют отоплением с принудительной циркуляцией.

Он состоит из следующих базовых элементов:

• корпус с рабочей камерой;
• двигатель;
• крыльчатка;
• винт для спуска воздуха;
• клеммная коробка.

Клеммная коробка может быть оснащена дополнительным механическим и электронным оборудованием, предназначенным для регулирования режима работы двигателя.

Простота устройства обеспечивает высокую надежность насосов, благодаря которой они могут эффективно функционировать около 5-10 лет.

Во время первого пуска водяного циркуляционного насоса нужно выкрутить воздушный винт и выпустить из рабочей зоны воздух

Конструктивные особенности

На современном рынке можно встретить бытовые водяные насосы различных моделей, но все они работают по схожему принципу. Всасывание воды во внутреннюю камеру такого насоса осуществляется за счет разрежения воздуха, которое в ней создается основным рабочим органом устройства, а дальнейшее выталкивание жидкости через напорный патрубок происходит за счет повышения ее давления. По иному принципу работают винтовые и шестеренчатые насосы, в которых перекачиваемая жидкая среда, поступая во внутреннюю камеру, захватывается входящими в зацепление шестернями или винтом и перемещается от входного патрубка к напорному.

Напор, с которым поток жидкой среды выталкивается из внутренней камеры, определяет давление в трубопроводной системе. Последнее должно быть достаточным для того, чтобы обеспечить транспортировку воды на требуемое расстояние и ее подачу ко всем точкам водозабора.

Погружные насосы для чистой и грязной воды, оснащенные поплавковыми выключателями

Принцип работы и особенности

Циркуляционные насосы работают за счет центробежной силы. Принцип действия довольно простой. Жидкость (вода или другой теплоноситель) подается в насос. Внутри оборудования нагнетается давления, после чего жидкость выталкивается под давлением с обратной стороны. В результате силы достаточно для преодоления давления, возникающей при перепадах высоты. Поскольку жидкость равномерно циркулирует по системе, все помещения прогреваются одинаково.

Виды насосов для отопительных систем

Современные циркуляционные насосы разделяют на два принципиальных вида: «сухие» и «мокрые». Они несколько отличаются внутренним устройством и схемой работы, но движение жидкости в них все равно обеспечивается за счет циркуляционных процессов в системе. Некоторые модели оснащаются устройствами для автоматического регулирования их работы.

С «сухим» ротором

Двигатель и ротор не соприкасаются с водой. Используются, чаще всего, коммунальными службами. По типу установки делятся на три типа:

В консольных двигатель и насос располагаются в отдельных корпусах, объединённых общим основанием. Валы соединены муфтой. Перекачивает даже слабозагрязнённую воду. Для установки требуется подготовить фундамент.

На блочные (моноблочные) насосы устанавливаются асинхронные электродвигатели с воздушным охлаждением. Двигатель отделён от крыльчатки, но находится с ней в едином корпусе. Для установки также требуется фундамент.

У вертикальных (in-line, inline) входные и выходные патрубки устанавливаются на одной оси. Не требуют предварительной подготовки перед установкой.

Плюсы:

• Производительнее «мокрых» насосов.
• Высокий КПД – до 80%.
• Не портятся при отсутствии теплоносителя.

Минусы:

• Нуждаются в регулярном сервисе: замене уплотнительных колёс, смазке и т.д.
• Шумные.

С «мокрым» ротором

Двигатель, ротор и крыльчатка находятся в воде. Устанавливается горизонтально. Изготавливается из «нержавейки», чугуна, алюминия или бронзы. Используется для бытовых нужд.

Плюсы:

• Практически бесшумный.
• Не требует технического обслуживания.

Минусы:

• Низкий КПД – 45-50%.

Особенности маркировки оборудования

Унифицированных требований к маркировке циркуляционных насосов, к сожалению, нет. Производители самостоятельно выбирают перечень технических характеристик, которые указываются на корпусе устройства.

Не следует при приобретении насоса ориентироваться только на маркировку. Лучше открыть инструкцию по эксплуатации и почитать технические характеристики там

На передней панели обычно отображаются такие сведения:

• направление движения теплоносителя;
• диаметр присоединяемых труб;
• предельно допустимое давление;
• производитель и модель;
• максимальная рабочая температура;
• степень защиты;
• рабочие параметры электросети;
• знаки соответствия национальным техническим регламентам.

Производители могут указывать и другие сведения на свое усмотрение. Подробные технические характеристики приборов указываются в руководстве по эксплуатации.

Единицы измерения отличаются в разных странах, поэтому цифровые обозначения на корпусе могут быть обманчивы. Лучше лишний раз открыть инструкцию, где наряду с характеристиками указываются и единицы их измерения.

Разновидности насосов

Насосы делятся на три вида:

• Погружные
• Поверхностные
• Автоматические станции

Погружные насосы

Насосы этого типа погружаются непосредственно в перекачиваемую жидкость. Все изделия имеют цилиндрическую форму. Насос данной категории может поставлять воду с глубины до 150 метров.

Конструкция и механизм действия

• Центробежный
• Шнековый
• Винтовой
• Штанговый

Насосы центробежного типа

Являются самыми востребованными. Действие устройства основывается на перемещение лопаток рабочего колеса во внутренней камере вместе с подаваемой водой, на которые действует центробежная сила. Она и доставляет воду в систему. В центральной камере образуется разряжение воздуха, что создает всасываемость через входной патрубок.

Наибольшим КПД обладают центробежные насосы – многоступенчатые.

Плюсы

• Хороший напор
• Высокий КПД
• Универсальность

Шнековые насосы

Насосы относятся к классу специализированных – перекачивает жидкости, содержащие большое количество разного рода примесей.

Основной элемент – шнек, отвечает за подачу воды в магистраль. Перемещение воды происходит за счет силы трения, лопасти двигаются по своей оси и с каждым поворотом поднимают жидкость.

В случае установки шнекового насоса для системы водоснабжения, диаметр корпуса должен быть на 1 см меньше сечения обсадной трубы. В противном случае, агрегат будет постоянно засоряться.

Плюсы

• Равномерная подача
• Самовсасывание
• Хорошее давление

Минусы

• Нет регулировки рабочего объема
• Холостой ход недопустим

Винтовой насос

Процесс перекачки жидкости происходит, благодаря вращению рабочего колеса с большим количеством лопастей.

Насос винтового типа способен создать хороший напор на подачу, даже при малом количестве воды в резервуаре.

Существует три подвида

1. 
   Однавинтовой –горизонтальная система. Состоит из резиновой обоймы с однозаходным винтом и двухзаходную винтовую поверхность из металла. В процессе работы образуются полости, в них всасывается вода, винт двигается по оси и происходит подача воды.
2. Двухвинтовоой – обладает автоматической заливкой. Баланс у такого насоса продольный. Все системы функционируют без контакта
3. Трехвинтовой насос включает в себя горизонтальный и вертикальный трехвинтовой виды. Двигатель монтирован на платформе, оснащен соединением при помощи муфт.

Внимание!

Глубинный винтовой водяной насос подойдет в тех случаях, когда вода в колодце или скважине содержит минимальное количество нерастворимых примесей.

Достоинства

• Равномерная подача
• Самовсасывание
• Низкий шум
• Минимальный износ

Самым востребованным на рынке является трехвинтовой насос.

Штанговый насос

Штанговый агрегат поставляет воду по принципу возвратно – поступательного движения плунжера в неподвижном цилиндре. Плунжер приводят в рабочее состояние штанги и качалка.

Штанговые насосы в своем большинстве применяют в промышленности, чтобы доставить жидкость с большой глубины. В частных домах устанавливается очень редко.

Плюсы

• 
  Поднимает жидкость с большой глубины
• Хорошее давление

Погружные насосы обладают хорошими характеристиками, высоким КПД, отсутствует проблема с охлаждением, морозоустойчивы.

Недостатки погружных насосов

• Ремонт требует демонтажа
• Подвержены коррозии
• Могут утонуть из-за обрыва троса.

Поверхностные насосы

Поверхностные насосы устанавливаются у оголовка или в цоколе. Труба погружается в источник, она обязательно заполняется водой, иначе агрегат работать не станет, при включении насоса происходит подача воды.

Все насосы имеют одну конструкцию

• 
  Силовой блок – основа электродвигатель
• Нагнетательный блок. Создает разряжение воздуха и напор
• Блок управления силовым и нагнетательным узлами.

Агрегаты бывают трех типов

• Вихревой
• Центробежный
• С внешним эжетором.

Вихревые типы – недорогие, малогабаритные изделия с довольно низким КПД, несмотря на это, насос организует хороший поток с давлением. Жидкость поступает в магистраль при помощи рабочего колеса с множеством лопаток.

Центробежные насосы не подойдут для водной магистрали частного дома. Хотя и обладают хорошим КПД. Они хороши для полива и для дачи, где нет большого потребления жидкости.

Поверхностные насосы в своем большинстве обладают малой мощностью, по этой причине их иногда оборудуют эжекторами.

Виды поверхностных насмосов

• Самовсасывающие – выкачивают воду из колодцев или водоемов для полива растений, обеспечения системы водоснабжения дома.
• Циркуляционные – такие поверхностные насосы предназначены для использования в системах отопления частных домов и дач. Это оборудование обеспечивает отлаженное перемещение теплоносителя по трубам и поддерживает стабильное давление.
• Канализационные – применяются в частных домах для откачивания сточных вод из санузлов и отведения этих отходов в канализацию. Для более качественного удаления жидкости внутри такого оборудования имеется измельчитель и фильтры, которые устраняют неприятные запахи.
• Насосные станции – это мощная и производительная техника, способная обеспечивать частный дом водой для бытовых нужд в достаточных количествах.

Технические характеристики

Выпускаются поверхностные насосы мощностью от 30 до 1600 Вт. Чем выше этот показатель, тем больший объем воды способна перекачивать данная техника за единицу времени. Просчитайте потребление воды в минуту всеми водозаборными точками, которые Вы подключите к насосу, и выбирайте оборудование, подходящее по производительности.

Также при покупке следует обратить внимание на такие показатели как глубина всасывания и высота подъема. От первого зависит, на сколько метров можно погрузить шланг в водоем, а от второго, на какое расстояние поверхностный насос способен перемещать воду.

Преимущества циркуляционных приборов

До 1990 года отопительные системы в частной застройке проектировались и строились преимущественно без насосов. Теплоноситель двигался по трубам самотеком, а его циркуляция обеспечивалась конвекционными потоками жидкости при её нагреве в котле. В настоящее время все еще используют системы с естественной циркуляцией, хотя не так часто.

Недорогие твердотопливные котлы производятся без встроенных насосов, потому что производитель не знает параметров отопительного контура. Для таких систем покупка водяного насоса обязательна

Сейчас движение теплоносителя осуществляется принудительно с помощью водяных насосов, которые имеют ряд преимуществ:

1. Пониженная нагрузка на котел за счет уменьшения разницы температур во входящей и исходящей трубе.
2. Равномерное распределение тепла по комнатам вследствие одинаковой температуры теплоносителя по всей длине отопительных колец.
3. Возможность оперативного регулирования температуры теплоносителя.
4. Быстрый прогрев отопительной системы при пуске холодного котла.
5. Отсутствие необходимости в устройстве трубопроводов с уклоном к котлу, обеспечивающих самопроизвольное перемещение теплоносителя.
6. Возможность использования тонких труб, которые занимают немного внутреннего пространства квартиры.
7. Мощность насоса позволяет нагнетать в отопительном контуре давление, достаточное для подачи теплоносителя на несколько этажей вверх.
8. Использование запорной арматуры на отдельных петлях сетей отопления.
9. Возможность интегрирования насоса в систему автоматического регулирования работы котла.

При массе преимуществ у циркуляционных приборов есть и два недостатка – это зависимость от электропитания и дополнительные расходы на электроэнергию.

Но минусы легко компенсируются – установка водяного насоса позволяет экономить 10-20% топлива, а доля стоимости электроэнергии в общих расходах на отопление составляет лишь 3-5%. Кроме того, при частом отсутствии электроэнергии можно установить ИБП, который обеспечит на определенный период автономную работу котла и насоса.

Расчет характеристик насоса

Отопление работает эффективно, когда все батареи или греющие напольные контуры получают необходимое количество тепла. То есть, насосная установка должна обеспечивать требуемый расход теплоносителя на каждом участке системы, преодолевая гидравлическое сопротивление труб, фитингов и арматуры.

Перед тем как выбрать насос, нужно рассчитать его производительность по формуле:

• G – массовый расход теплоносителя, кг/ч;
• Q – общая нагрузка на отопление, Вт;
• Δt – разность между температурой воды в подающей и обратной линии, при расчетах обычно принимается равной 20 °С.

Справка. Поскольку плотность воды мало изменяется при нагреве в пределах 100 градусов, в упрощенных вычислениях массовый расход принимается равным объемному. Пример: G = 300 кг/ч = 300 литров в час.

Тепловую нагрузку можно высчитать скрупулезно, пользуясь методикой СНиП. Здесь мы не станем усложнять задачу и просто возьмем количество теплоты по площади.

Например, на обогрев двухэтажного дома квадратурой 200 м², расположенного в средней полосе, понадобится 22 кВт теплоты. Отсюда несложно посчитать расход теплоносителя и требуемую производительность насоса: G = 0.86 х 22000 / 20 = 946 кг/ч = 0.95 т/ч = 0.95 м³/ч.

Сразу предлагается выяснить сечение и диаметр основной магистрали, идущей от котла, куда планируется установить насос:

• F – площадь поперечника трубы, м²;
• ʋ — скорость движения воды, принимается 0.5…1 м/с.

Чем ниже скорость течения воды, тем меньше сопротивление трению о стенки труб, арматуры и фитингов.

Берем значение 0.6 м/с и определяем сечение магистрали: F = 0.95 / 3600 х 0.6 = 0.00044 м². Дальше через формулу площади круга рассчитываем диаметр прохода – 0.024 м или 24 мм. Соответственно, внутренний размер трубы и присоединительных штуцеров насоса равен 25 мм.

Выяснив необходимую производительность перекачивающего устройства, переходим к вычислению располагаемого давления. Расчеты проведем отдельно для радиаторной сети, напольного обогрева и котлового контура обвязки.

Отопительная схема с батареями

Задача насоса – продавить нужный объем теплоносителя по трубам от первого до последнего радиатора. Ему препятствует сила трения жидкости о стенки, сопротивление от сужения протока в регулировочных вентилях и поворотов на фитингах.

Чтобы узнать величину сопротивления, которое должен преодолеть циркуляционный агрегат, предлагаем воспользоваться упрощенной формулой:

• H – искомый перепад давлений в метрах водного столба;
• R – удельное сопротивление трению, считается в м. вод. ст. на 1 метр погонный трубопровода;
• L – протяженность наиболее длинной ветви отопления, измеряется от источника тепла до последнего радиатора;
• Z – коэффициент местных сопротивлений.

Замечание. Формула сильно упрощена, инженерный расчет гидравлики гораздо сложнее. Зато она позволяет правильно подобрать отопительный насос для бытовых условий. Мы проверили альтернативный вариант — онлайн-калькуляторы, размещенные на различных интернет-ресурсах. Получив разницу между результатами 30%, делаем вывод: лучше посчитать напор вручную.

Длина ветви измеряется от выхода из котла до последней батареи, установленной на 2-м этаже. При двухтрубной схеме результат удваивается

Как производятся вычисления:

1. Поскольку насос создает одинаковое давление на входе в каждую ветвь отопления, выбираем самую протяженную линию и определяем ее длину в метрах. Это показатель L в формуле. При двухтрубной системе учитываются обе линии – обратная и подающая.
2. Удельное сопротивление R принимаем равным 150 Па/м или 0.015 м водного столба на 1 м. п. магистрали (для пластиковых труб).
3. Если проток через батареи регулируется термостатическими клапанами, берем коэффициент Z = 2.2. Вариант второй: радиаторы оборудованы шаровыми кранами и балансировочными вентилями, тогда Z = 1.5.

   
   Наибольшее сопротивление течению воды оказывают трехходовые клапаны и вентили с термоголовками

4. Рассчитываем потребное давление и выбираем подходящую модель нагнетателя.

Совет. Длина линии тупиковых и кольцевых схем считается одинаково – плюсуем протяженность подачи и обратки. Для однотрубной «ленинградки» берем общую длину кольца. Если на момент расчета схема отсутствует, протяженность определяется по внутренним габаритам дома: размер I этажа + высота потолка + ширина II этажа.

Просчитаем давление по нашему примеру. Длина L по габаритам здания равна (10 + 3 + 10) х 2 = 52 м, Z = 2.2. Потребный напор составит 0.015 х 52 х 2.2 = 1.716 ≈ 1.7 м. Прибавим запас 1 м на неучтенные сопротивления самого котла и дополнительного оборудования, получаем 2.7 м водяного столба.

На графике, прилагаемом к паспорту насоса, отмечаем линию производительности и напора, затем выбираем подходящую модель, в данном случае — марка Wilo Star-RS 25/4.

Как видите, результаты расчетов не противоречат советам экспертов: насоса давлением 0.4 Бар вполне достаточно, чтобы заставить циркулировать воду по сети отопления двухэтажного дома площадью 200 квадратов. Для лучшего понимания предлагаем посмотреть ход расчетов на видео:

Важный момент. В современных нагнетательных устройствах зачастую предусмотрено 3—7 режимов работы, а в инструкции нарисовано столько же графиков. Для расчета выбирайте характеристику, соответствующую средней скорости (вторая – третья).

Петли теплых полов

Обычно теплоноситель подается в напольные контуры отдельным насосом, работающим в паре с подмешивающим клапаном. При этом максимальная протяженность петли не превышает 100 метров, фасонные детали отсутствуют. Местные сопротивления – термостатический вентиль коллектора и смесительный трехходовой (или 2-ходовой) клапан.

Для расчета вполне подходит предыдущий алгоритм:

1. Выясняем количество контуров, максимальную длину трубы и общий расход теплоносителя через гребенку. Все вычисления по теплым полам мы подробно расписали в отдельной публикации.
2. Берем самую длинную петлю и считаем по ней требуемое давление насосного агрегата, пользуясь приведенной выше формулой. Подставляем аналогичные значения R, L и Z.
3. Подбираем насос для петель напольного обогрева по графику, представленному в паспорте изделия.

Пример. Возьмем тот же двухэтажный дом с тепловой нагрузкой 22 кВт и расходом воды 0.95 м³/ч, максимальная длина петли – 80 м. Значение R принимаем 0.015, Z – 2.2, тогда напор H = 0.015 х 80 х 2.2 = 2.64 м. Сопротивление магистрали не учитываем, поскольку котел оснащен собственным насосом. Значит, окончательное давление коллекторного агрегата – минимум 2.64 м.

Заметьте: увеличивая протяженность петель до 100 м, вы поднимаете планку давления насоса, что приведет к повышению расхода электроэнергии. Проверяем: H = 0.015 х 100 х 2.2 = 3.3 м. Рисуем на диаграмме соответствующую горизонтальную линию и выбираем любую модель, чей график размещен выше. Ближайший агрегат — Wilo Star-RS 25/6.

Котловой контур

Как известно, в схемах обвязки твердотопливных котлов предусматривается установка отдельного насоса, гоняющего воду по малому кольцу через трехходовой клапан либо буферную емкость. Идентичный принцип применяется в системе первичных/вторичных колец, где к основному контуру подключены линии радиаторного отопления, теплых полов и бойлера ГВС.

Насос, качающий воду по основному кольцу, практически не испытывает сопротивления – магистраль короткая, минимум фитингов и арматуры. Поэтому напор основного агрегата зачастую меньше, чем давление вторичных нагнетателей, отправляющих теплоноситель к приборам отопления.

Важный нюанс. Главное — обеспечить нужный расход воды в основном контуре, соответствующий мощности теплогенератора. Для выбора модели насоса двигайтесь тем же путем – узнайте требуемый объем теплоносителя по производительности котла и посчитайте располагаемый напор. Подробная инструкция представлена на видео:

На что смотреть при выборе насоса?

Выбор отдельного насоса для отопительного контура необходимо проводить с учетом многих параметров.

Технические параметры оборудования

Циркуляционное оборудование имеет ряд характеристик, которые особенно важно учитывать при покупке.

К ним относят:

1. КПД – отношение объема затраченной электроэнергии к выполненной полезной работе по перекачиванию теплоносителя.
2. Напор – разница давления между выходящими и входными отверстиями насоса.
3. Подача воды – максимальный объем теплоносителя, прокачиваемый сквозь рабочую камеру при минимальной сопротивлении отопительного контура.
4. Мощность потребления электроэнергии.
5. Диаметр труб – номинальное значение присоединяемого оборудования.
6. Максимальное номинальное давление (обозначается PN) в рабочем контуре при 20 °C, при котором еще гарантируется длительное функционирование прибора в рамках гарантийного срока.

Этих данных обычно хватает для подтверждения достаточности технических характеристик насоса параметрам отопительной системы.

Достаточная мощность прибора

На выбор конкретной модели циркуляционного оборудования влияют технические характеристики, а также финансовые возможности покупателя и свойства отопительной системы. При желании сэкономить важно, чтобы мощности насоса было достаточно для нормальной работы котла. Ведь указанный в инструкции уровень подачи воды всегда значительно больше фактического.

Для самостоятельного определения достаточности мощности прибора предстоит провести три этапа расчетов.

Определяем производительность насоса

Определение необходимой производительности насоса по формуле.

Требуемая мощность теплового обогрева сильно зависит от материала стен, наличия щелей в полу и герметичности оконных рам

Для квартир в многоэтажных домах тепловая мощность отопления принимается равной 75-80 Вт/кв. м., для домов – 100-120 Вт/кв. м. Разница температур на входе котла и на выходе из него обычно составляет 10 °C.

Получается, что для квартиры площадью 60 кв. м. будет достаточно реальной производительности насоса в (80*60)/(1,16*10)=414 (л/час).

Вычисляем величину напора

Определение величины напора для преодоления общего гидравлического сопротивления системы по формуле.

Каждая запорная арматура имеет свой показатель гидравлического сопротивления, который определяют по специальным таблицам. При расчете учитываться значения сопротивления всех элементов трубопровода

Указанная формула требует сложных расчетов с использованием справочных данных, поэтому для домашних и квартирных систем отопления можно воспользоваться упрощенным графиком.

Потеря напора сильно зависит от диаметра труб, поэтому при выборе между двумя возможными их размерами лучше выбрать больший

Согласно графику, потери давления в квартире с диаметром труб 20 мм составят 70 мм/м, а с учетом длины трубопровода в 50 м. – 3,5 метра. Эту цифру следует умножать на коэффициент 1,3-2,2, учитывающий сопротивление водонапорной арматуры.

Определяем мощность насоса

Определение достаточности мощности насоса по графику напорно-расходных характеристик.

Недостаточность мощности водяного насоса приводит к перерасходу газа в котле и даже может привести к фатальным поломкам

Такой график указывается в инструкции по эксплуатации, и он уникален для каждой модели насоса. Если точка пересечения рассчитанных выше параметров находится ниже кривой В, то прибор подходит для системы отопления, а если выше, то нет.

Способы подбора насоса

Самый правильный путь – сделать полноценный гидравлический расчет и точно определить основные параметры насоса – развиваемый напор и производительность. Именно так проектируется централизованное теплоснабжение многоквартирных домов и промышленных зданий.

Инженерной расчетной методикой владеют далеко не все мастера, занимающиеся монтажом автономных водяных систем, что уж говорить о рядовых домовладельцах. Как можно подобрать циркуляционный насос для отопления более простым способом:

1. В случае замены старого изношенного агрегата приобретается новый с аналогичными параметрами. На первый план выходит цена и качество изделия.
2. Заказать проект домашней отопительной системы инженеру–теплотехнику. Ниже мы поясним преимущества данного варианта.
3. Самому рассчитать потребный напор насоса по упрощенной методике.
4. Поверить многолетней практике наших экспертов и купить аппарат, руководствуясь их советами.

Котельная, сделанная нашим экспертом Владимиром Сухоруковым. Удобный доступ есть ко всему оборудованию, в том числе к насосам

Рекомендации экспертов. В загородных домах и квартирах площадью до 250 м² вполне достаточно бытового насоса, развивающего давление 4 м водного столба или 0.4 Бар. На квадратуру 250…500 м² лучше купить более мощный агрегат с напором 6 м (0.6 Бар), свыше 500 м² – 8 м. вод. ст.

Заказ инженерных расчетов и разработки схемы стоит денег, но окупится с лихвой. Когда вы монтируете отопление самостоятельно либо нанимаете работников, комплектующие и оборудование приобретается с приличным запасом – на всякий случай. Толковый проектировщик четко обоснует, почему нужно поставить насос небольшой мощности и трубу меньшего диаметра. В результате выйдет экономия на материалах, а в дальнейшем — затратах на электричество.

Разновидности насосов, применяемых в схемах автономного теплоснабжения

Если вы доверяете только цифрам либо захотите проверить монтажников, выбирайте насос отопления по собственным вычислениям, пользуясь приведенной ниже методикой. Не забудьте сверить расчетные характеристики агрегата с рекомендациями экспертов – результат наверняка выйдет аналогичным.

Дополнительные функции прибора

Если для отопительной системы критически важно постоянное движение жидкости, то можно установить пару последовательно расположенных в контуре насосов. Второй двигатель в такой системе может включаться при недостаточности мощности или поломке первого мотора.

Для автоматизации работы бойлера с нагревом от отопительного контура можно использовать насосы с термостатом и таймером. Встроенный механизм обеспечивает включение и выключение двигателя в зависимости от температуры теплоносителя и времени суток.

Клеммная коробка может иметь регулировочные ручки и индикаторную панель. LCD-дисплеи на насосах отопления используются редко из-за непереносимости высокой температуры

В разветвленных отопительных сетях можно использовать циркуляционные насосы с термостатом и плавной регулировкой скорости рабочего колеса. С их помощью в разных петлях происходит автономное регулирование скорости теплоносителя, в зависимости от его температуры. Насосы с автоматикой стоят в разы дороже и редко используются в квартирах и небольших жилых домах.

Выбор по размерам

Вы наверняка заметили — в ассортименте фирм есть агрегаты с одинаковыми характеристиками, но разными габаритами и размерами патрубков. Как выбирать внешние параметры насоса:

1. Для монтажа на трубопроводах, байпасах и смесительных узлах напольного обогрева используются стандартные нагнетатели длиной 180 мм. «Коротыши» 130 мм ставятся внутри теплогенераторов либо на магистралях в сильно ограниченном пространстве.
2. Диаметр присоединительных патрубков подбирается под сечение основного трубопровода. Увеличение типоразмера допустимо, уменьшение – категорически не рекомендуется. То есть, на трубопровод Ду 25 можно ставить агрегат со штуцерами 32 мм.
3. Насосы с патрубками Ø32 мм применяются на первичных кольцах и котловых контурах, а также в модернизируемых самотечных системах.

Рабочие характеристики насосов не зависят от их монтажной длины – 130 или 180 мм

Примечание. Размеры готовых байпасов, продающихся в магазинах, подогнаны под стандартный насос монтажной длиной 18 см.

Число скоростей нагнетателя особой роли не играет. В домашних условиях вполне достаточно 3 режимов, оптимальная скорость – вторая. Воздух из агрегатов стравливается через боковой винт, поэтому не стоит покупать изделия с отдельным воздухоотводчиком.

Выбор подходящей модели насоса

Помимо производителя и марки насоса, на информационной металлической табличке обязательно присутствует и следующая маркировка:

• присоединительные размеры, указанные в миллиметрах (иногда на устройствах западноевропейского производства этот параметр указывает в дюймах, 1 дюйм – это 25,4 миллиметра);
• высота столба теплоносителя (жидкости), на которую способен поднимать его отопительный насос.

Например, владелец дома решил приобрести циркуляционный насос популярной немецкой марки Grundfos UPS, который имеет следующую маркировку:

25-40/180

• 25 – это присоединительный диаметр насосной трубы, который измеряется в миллиметрах (именно в данном случае описываемый параметр может иметь только 2 значения – 25 и 32 миллиметра);
• 40 – максимальная высота водяного столба, которая всегда измеряется в дециметрах (если измерять в других привычных единицах, этот показатель равен 4 метрам или 0,4 бар);
• 180 – монтажная длина, измеряемая в миллиметрах.

Устройство усовершенствованного циркуляционного насоса

Исходя из перечисленных выше маркировок и нужно подбирать агрегат

Тут важно учесть ещё одну деталь: если в доме два или более этажей, то лучше покупать и соответствующее количество циркуляционных насосов – так система отопления всего дома будет оптимизирована. Обойдётся это не так уж и дорого

Например, вышеупомянутый немецкий стоит около 4600-5000 рублей. Причём, это стоимость качественного немецкого аппарата, есть и куда более дешёвые. Впрочем, на системе отопления лучше не экономить.

Другие нюансы выбора насоса

Важно, чтобы оборудование на только выполняло свою функцию, но и работало долго, не причиняя неудобств жильцам дома или квартиры.

Поэтому при выборе прибора следует придерживаться следующих правил:

1. Выбирать известных производителей насосов: Calpeda, Grundfos, WILO. Цена их оборудования больше на 20-40%, но вероятность поломки значительно меньше.
2. Брать прибор с характеристиками, которые на 20-30% превышают расчетные. Этот запас снизит эксплуатационную нагрузку и увеличит срок службы оборудования.
3. Обращать внимание на габариты, чтобы насос помещался в отведенном для него месте.
4. Работа прибора должна быть максимально бесшумной, чтобы не мешать жильцам в ночное время.
5. Не нужно стремиться купить модель с мощностью, которая сильно превышает рассчитанные параметры. Это приведет только к перерасходу электроэнергии, но и к лишнему шуму.
6. Выбирать насос именно для систем отопления, потому что они рассчитаны на температуру работы до 130-150 °C.
7. Желательно, чтобы прибор имел встроенную сетку для фильтрации твердых частиц, взвешенных в теплоносителе.

Рабочие характеристики оборудования должны обязательно соответствовать параметрам системы отопления, на этом сэкономить невозможно. Дополнительно придется заплатить лишь за надежного производителя, повышенную защищенность корпуса и систему автоматической регуляции работы.

Большинство бытовых циркуляционных устройств для отопления не требуют настройки. Для их пуска достаточно подсоединить патрубки к трубопроводу и включить прибор в электрическую сеть.

Схема монтажа насоса

Для выполнения своих функций бытовое циркуляционное оборудование, независимо от фирмы производителя, должно быть правильно установлено на трубу или запорно-регулирующую арматуру.

Крепление производится посредством гаек накидного типа. Такой вариант фиксации позволит при необходимости его снять, например, для проверки или осуществления ремонта.

Подбирая модель циркуляционного насоса необходимо обращать внимание на его способность функционировать в разных положениях. Вертикальное размещение прибора снижает его мощность до 30%

Корректно выполненная установка всех элементов системы отопления обеспечивает равномерный прогрев всей магистрали.

В процессе монтажа циркуляционного насоса необходимо соблюдать следующие правила:

1. Разрешается устанавливать прибор на любые участки трубы. Трубопровод может быть расположен горизонтально, вертикально или наклонен. Однако роторная ось должна быть в горизонтальном положении. Поэтому установка «головой вниз» или, наоборот, наверх – невозможна.
2. Стоит внимательно отнестись к расположению пластиковой коробки, где размещены контакты электропитания – они будут поверх корпуса. В противном случае их может залить водой при аварийной ситуации. Для этого потребуется открутить крепежные винты на кожухе и развернуть его в необходимую сторону.
3. Соблюдать направление потока. Его указывают стрелкой на корпусе прибора.

Всем своим весом насос давит на корпус шаровых кранов, расположенных вблизи. Это стоит принимать в расчет при выборе арматуры. Высококачественные детали оснащены мощным корпусом, который при эксплуатации не покроется трещинами от ежедневных нагрузок.

Установка дополнительного оборудования

Вне зависимости от используемого типа отопительного контура, где производителем тепла служит один котел, достаточно будет установить единый перекачивающий аппарат.

Если же конструктивно система более сложная, возможно применение дополнительных устройств, обеспечивающих принудительную циркуляцию жидкости.

Пример совместной схемы обвязки твердотопливного котла в паре с электрическим. В этой системе отопления установлено два перекачивающих устройства

Необходимость в этом появляется в следующих случаях:

• при обогреве дома участвует более одного котельного агрегата;
• если в схеме обвязки присутствует буферная емкость;
• система отопления расходится на несколько ветвей, например, обслуживание косвенного бойлера, несколько этажей и т. д.;
• при использовании гидроразделителя;
• когда длина трубопровода более 80 метров;
• при организации движения воды в контурах обогрева пола.

Для выполнения правильной обвязки нескольких котлов, функционирующих на разном топливе, есть необходимость установки резервных насосов.

Для схемы с теплоаккумулятором также необходим монтаж дополнительного циркуляционного насоса. В этом случае магистраль состоит из двух контуров – отопительного и котлового.

Буферная емкость разделяет систему на два контура, хотя на практике их может быть и больше

Более сложная схема отопления реализуется в больших домах на 2-3 этажа. Из-за разветвления системы на несколько магистралей, насосов для перекачивания теплоносителя задействуют от 2 и больше.

Они отвечают за подачу теплоносителя на каждый из этажей к различным приборам отопления.

Вне зависимости от количества пееркачивающих устройств, их устанавливают на байпасе. В межсезонье система отопления может работать без насоса, который перекрывается с помощью шаровых вентилей

Если же в доме планируется организовать полы с подогревом, то целесообразно монтировать два циркуляционных насоса.

В комплексе насосно-смесительный узел отвечает за подготовку теплоносителя, т. е. удержание температуры в 30-40 °C.

Чтобы мощности основного перекачивающего устройства хватило на преодоление местного гидравлического сопротивления контуров пола, длина линии не должна быть больше 50 м. Иначе прогрев полов станет неравномерным, соответственно и помещения

В некоторых случаях вовсе не требуется установка насосных агрегатов. Многие модели электро- и газогенераторов настенного типа уже имеют встроенные циркуляционные устройства.

Правила подключения к электропитанию

Циркуляционный насос работает от электропитания. Подключение выполняется стандартное. Рекомендуется провести отдельную линию электроснабжения с автоматом защиты от скачков напряжения.

Для подключения необходимо подготовить 3 провода – фазный, нулевой и заземляющий.

Выбрать можно любой из методов подсоединения:

• через устройство дифференциального автомата;
• подсоединение к сети вместе с бесперебойником;
• питание насоса от системы автоматики котла;
• с регулировкой от термостата.

Многие задаются вопросом, зачем усложнять, ведь подключение насоса можно осуществить подсоединением вилки к проводу. Именно так перекачивающее устройство включается в обычную розетку.

Однако специалисты не рекомендуют использовать такой метод из-за опасности возникновения непредвиденных ситуаций: здесь нет заземления и страховочного автомата.

Схема с дифференциальным автоматом применяется для так называемых мокрых групп. Построенная таким образом система отопления обеспечивает высокую степень безопасности проводки, оборудования и человека

Первый вариант не сложен в самостоятельной сборке. Необходимо установить дифференциальный автомат на 8 А. Сечение провода подбирается исходя из номинала устройства.

В стандартной схеме, подвод питания выполняется к верхним гнездам – они маркируются нечетными цифрами, нагрузка – к нижним (четные цифры). К автомату будет подключена и фаза, и ноль, поэтому разъемы для последнего обозначают буквой N.

Для автоматизации процесса остановки циркуляции теплового носителя при остывании до определенной температуры, применяется электросхема подсоединения насоса и термостата. Второй монтируется в подающую магистраль.

В момент, когда температурный режим воды снижается до указанного показателя, прибор разъединяет цепь электрического питания.

Для того, чтобы термостат в нужный момент отключал циркуляционный процесс, его устанавливают на металлический участок трубопроводной линии. За счет плохой проводимости полимерами тепла, монтаж на пластиковую трубу повлечет некорректную работу прибора

Нет сложностей и в подаче электричества через бесперебойник, для этого у него есть специальные разъемы. В них же подключается и тепловой генератор, когда есть потребность в обеспечении электричеством.

Если же выбрать метод присоединения насоса к регулирующему щитку котла или автоматике – потребуются хорошие знания в системе электроснабжения или же помощь профессионала.

Самые «ходовые» модели насосных агрегатов

Производители предлагают широкий выбор оборудования разной мощности, предназначенного для перекачки жидких сред с различными параметрами. Но нас интересуют только проточные модели, работающие в сетях домашнего отопления и горячего водоснабжения.

Как отличить циркуляционные агрегаты от центробежных и других видов насосов:

• по форме – электрический мотор и крыльчатка установлены в одном корпусе, патрубки выходят по бокам нижней части (не посередине);
• по наличию «мокрого» ротора, значительно снижающего шум вращения крыльчатки;
• 2 типоразмера монтажной длиной 130 и 180 мм;
• условный проход патрубков — 15, 20, 25 и 32 мм, присоединение — муфтовое (резьбовое);
• паспортное давление – 0.4, 0.6 и 0.8 Бар.

Указанные параметры легко выяснить по маркировке изделия. Пример: цифры в названии Wilo Star-RS 15/4 обозначают внутренний диаметр соединительных патрубков 15 мм (Ду 15) и напор 4 м водного столба (0.4 Бар). Пример второй: аппарат Grundfos ALPHA2 25-60 подключается к трубам Ду 25 и развивает давление 0.6 Бар (6 метров).

Справка. Обычно производители выпускают расширенные линейки изделий. Немецкий бренд Wilo предлагает циркуляционные нагнетатели, располагающие напором 2, 4, 6, 7 и 8 м. вод. ст. Но «ходовыми» моделями все равно остаются «четверки» и «шестерки», реже – «восьмерки».

Устройство насоса с «мокрым» ротором

Конечно, существуют и более мощные насосы, чей напор достигает 1…10 Бар, но в частных жилищах таковые не применяются. Маленькие агрегаты длиной 130 мм с патрубками ½ и ¾ дюйма обычно ставятся внутри котлов, большие (18 см, 1 и 1 ¼») – врезаются в отопительные магистрали.

Как сделать правильный выбор?

При подборе оборудования следует учесть, что циркуляционные насосы бывают сухого и мокрого типа. В первом случае ротор двигателя не контактирует напрямую с жидкостью, во втором – контактирует. Для больших домов лучше выбирать насосы сухого типа. Они характеризуются хорошей производительностью, но сильно шумят. Устанавливать их лучше в отдельной комнате. Насосы мокрого типа отлично подходят для небольших помещений, поскольку при работе создают минимум шума.

Не менее важно обращать внимание на мощность. Маломощное оборудование не сможет подавать жидкость на верхние этажи, а чрезмерно мощное – будет сильно циркулировать теплоноситель, поэтому он не будет успевать нагреваться.

Подведем итоги

Тяжело констатировать, но есть один не самый приятный факт. Для комфортного проживания в своем доме потребуется приобрести даже не один насос. Лучше сразу брать пару разновидностей, чтобы отдельно стояли они для воды, для полива и для пруда, например. Тогда все ваши проблемы с жидкостью будут устранены. Особенно, если создать из этого автономно работающую систему, но это уже другая статья. А пока мы рассказали всё, что известно о выборе бытового насосного оборудования для дома.

Заключительный вывод

Выбирая циркуляционный насос для отопления дома, важно не ошибиться с характеристиками и не гнаться за дешевизной. Недостаточный напор приведет к слабому прогреву дальних батарей, чрезмерный – к появлению шума в радиаторах и быстрому износу нагнетательного агрегата. Последний совет по выбору производителя: если хотите сэкономить, лучше отыщите брендовый оригинал б/у, он прослужит дольше нового дешевого «китайца».