Как подобрать циркуляционный насос для отопления частного дома

Еще не так давно большинство отопительных систем в частных домах Украины работало за счет естественной циркуляции теплоносителя (термосифонная система). Но при этом котел нужно было устанавливать как можно ниже по отношению к трубной разводке и отопительным батареям. А сама отопительная система должна быть смонтирована с надлежащим уклоном без лишних поворотов сужений и т.д. Эта задача, требует мастерства и высокой квалификации. Поэтому часто ближние к отопительному агрегату радиаторы нагревались так, что к ним нельзя прикоснуться, а дальние оставались еле теплыми. С этим приходилось мириться, потому что бытовых циркуляционных насосов тогда не существовало, как и электрических бойлеров и прочих привычных сегодня вещей. Современная система отопления схематически изображена на рисунке ниже.

Схема системы отопления

Как устроен циркуляционный насос

На вид большинство насосов выглядят примерно одинаково (см. Рис.1), а разница в стоимости отличается в несколько раз. Резко отличается стоимость азиатских и европейских производителей. Разница в качестве и долговечности, а также совместимости с системой автоматики тоже есть. Но на самом деле дешевые китайские насосы вполне достойно работают в простых системах отопления.

Циркуляционные насосы

Рис. 1

Перейдем к маркировке. Не зависимо от фирмы производителя в обозначении циркуляционного насоса есть цифры, отражающие основные параметры. На рис. 2, приведен пример расшифровки обозначения одной из самых популярных моделей от фирмы Grundfos (Дания).

маркировка циркуляционного насоса Разрез циркуляционного насоса
Рис. 2        Рис. 3

 

Важнейшими параметрами являются:

  1. Диаметр подсоединения трубопровода (в данном случае 25 мм, бывают еще на 32мм). Трубопроводы диаметром 40 и больше миллиметров в частном домостроительстве практически не применяются. Мощные отопительные системы комплектуются насосами промышленных серий с фланцевым присоединением.
  2.  Максимальный напор – в примере обозначен цифрой 40 в дециметрах. Это значит, что насос способен поднять теплоноситель на высоту до 4 метров. Этого вполне достаточно для одно- двухэтажных зданий. У других производителей цифра может стоять сразу в метрах. Для бытовых систем выпускаются модели с максимальным напором до 4-х, 6-ти и 8-ми метров.
  3. Монтажная длина, в данном случае 180 мм – это расстояние межу присоединительными патрубками с резьбой. Большинство бытовых моделей выпускаются на монтажную посадку именно 180 мм.

 Циркуляционные насосы относятся к классу насосов с мокрым ротором. Это значит, что вода из системы отопления циркулирует те только в области рабочей крыльчатки, но и внутри электродвигателя, см. рис. 3. За счет рабочей жидкости насос охлаждается, она же служит смазкой.

Такая конструкция позволила уменьшить размер корпуса, свести шум при работе практически к нулю, что особенно важно, ведь распределительные гребенки циркуляционных систем ставят в жилом доме. Кроме того, увеличилось время непрерывной работы, современные насосы работают по 7-15 лет без обслуживания и ремонта, даже китайские цена которых совершенно незаметна на фоне стоимости отопительной системы.

К недостаткам такой системы можно отнести только довольно низкий КПД (не больше 60%). Но учитывая, что потребляемая мощность бытовых моделей находится в диапазоне 40-120 Вт, этот недостаток не является существенным.

Также большинство циркуляционных насосов могут работать в трех режимах (трехскоростные), что значительно расширяет область применения каждой модели. Переключатель режимов находится на крышке клеммной коробки, см. рис. 4.

Трехскоростной насос для отопления

Рис. 4

Как подобрать циркуляционный насос для домашней системы отопления

Для выбора нужно вычислить два параметра нашей отопительной системы:

  1. Производительность Q – количество теплоносителя за единицу времени, которую необходимо перекачать насосу, чтобы обеспечить расчетную теплоотдачу.
  2. Напор H - какое гидравлическое сопротивление системы необходимо преодолеть насосу, чтобы прокачать нужный объем теплоносителя.

 

Эти два значения называются рабочей точкой циркуляционного насоса. Чтобы проверить подходит ли насос в нашу систему нужно нанести эту точку на график с кривыми производительности насоса, см. рис. 5.

Характеристики для подбора насоса

Рис. 5

Поскольку циркуляционные насосы трехскоростные на графике нанесены графики трех напорных характеристик. Если рабочая точка находится вблизи одной из кривых или попадает прямо на неё – это означает, что насос хорошо справится с задачей. На примере расчетная точка немного выше кривой, но разница не существенна и система сможет работать в штатном режиме. Тем более, что цена более производительного насоса будет существенно выше.

Как рассчитать производительность

 

Есть простая формула для подсчета:

 

Q = W /C*(t2- t1), где:

 

  • Q — расход (производительность) л/мин или м3/час;
  •  W — мощность, количество тепла которое нужно передать, если насос оди, то W = мощности котла, Вт;
  • С – коэффициент теплопроводности воды = 1163 Вт/(м3х°С) или 1,163Вт/(литр х°С);
  • t1— температура остывшей воды в трубах «обратки» контура отопления (обычно 45-60°С);
  • t2— температура горячей воды после котла перед подачей в систему (обычно 75-80°С).

 

Например, у нас дом площадью 120м2, для его отопления котел должен выдавать 12 кВт, температуру подающей воды принимаем t2=70°С, а обратки 55°С, значит расход теплоносителя будет:

 

Q = 1200/1,163х(70-55)=687,8 л/час

 

Расход относительно небольшой, с которым справится даже самый маломощный насос.

Как рассчитать напор

Для расчета рабочего давления нужно вычислить гидравлическое сопротивление системы отопления. Формулы точного расчета довольно сложны и учитывают диаметр основных и обходных труб, количество углов и разветвлений, сопротивление радиаторов, вентилів, клапанов, самого котла и т.д.

Как показывает практика, внутреннее сопротивление системы, которое нужно преодолеть насосу  в частных домах находится в пределах – 1,2 -2,5 метра водяного столба, для большинства 1-2 этажных зданий, общей площадью от 100 до 350 м2.

Для проверки существует упрощенная формула для приблизительных расчетов:

H = (R x Iх FZ) , где

  • H – искомая величина напора (метры);
  • R – потери на трение в трубопроводе (примерно - 1,5 см на 1 погонный метр трубопровода);
  • I – общая длина трубопровода (контура);
  • FZ – поправочный коэффициент на сопротивление котла, радиаторов, вентилей и т.д., в среднем принимаем 1,3, а если в системе есть термостатический вентиль, то увеличиваем коэффициент до 2,2.

Например, у нас общая длина отопительного контура 79 метров, тогда напор:

H = (0,015х79х1,3)= 1,54 метра.

Значит, рабочая точка в нашем примере:

  • расход Q=0,69м3/ч;
  • напор Н=1,54 м.

Нужно брать циркуляционный насос, который обеспечит эти параметры. Рабочая точка из примера соответствует 1-2 скорости насоса с маркировкой 25-6-180.

ВАЖНО! Не стоит думать, что если у вас двух- или трехэтажное здание, то насос должен преодолеть разницу высоты между местом установки и самой высокой точкой отопительной системы (4-8 метров для двухэтажных зданий).

Дело в том, что отопление – это замкнутая система и теплоноситель не только поднимается наверх с помощью насоса, но и опускается обратно под действием силы тяжести, а значит, на входе насоса есть давление (подпор), которое равно разнице высот между самой высокой точкой и местом установки. Поэтому величина напора в 1,5-2 метра для двух и трехэтажных зданий это нормально.

 

Если вам нужна помощь в подборе насоса для системы отопления, звоните по номеру (050) 414-92-73.

Читайте также