Устройство циркуляционного насоса для отопления

Виды и технологии монтажа насоса отопления

Насос циркуляционный для отопления

Решая задачи отопления дома, необходимо брать во внимание количество квадратных метров. Если площадь помещения исчисляется их сотнями, а не единицами, если здание имеет несколько этажей, то система естественной циркуляции теплоносителя не справится с задачами отопления. Давление в таких системах, как правило, не превышает 0,6 мПа, поэтому нужно будет обязательно ставить насосы для отопления.

Они позволят увеличить эффективность описываемых процессов. Лучше всего для этих целей подойдут циркуляционные приборы — только они способны принудить циркуляцию воды и обеспечить ожидаемый результат.

Циркуляционные насосы — принцип работы

По своему устройству насос циркуляционный похож на дренажную установку: корпус выполнен из нержавеющих металлов, имеет керамический ротор и вал, оснащенный лопастным колесом.

Ротор приводит в действие электродвигатель. Такая система забирает воду с одной стороны и нагнетает в трубопровод с другой. Центробежная сила помогает воде двигаться по системе. Насос позволяет преодолеть сопротивление, которое неизменно возникает на отдельных участках отопительного трубопровода.

Циркуляционные устройства разделяют на два типа:

Циркуляционные насосы «сухого» типа

Устройство для бытовых систем отопления

В первом типе ротор не контактирует с водой, которую перекачивает насос. Вся его «рабочая» поверхность отделена от электродвигателя специальными защитными кольцами. Они хорошо отполированы и тщательно подогнаны друг к другу.

Сухие циркуляционные насосы более эффективны, зато при работе создают очень сильный шум. Поэтому чаще всего их устанавливают только в отдельном, хорошо изолированном помещении.

Выбирая описываемую модель, необходимо учитывать тот факт, что при работе такой агрегат создает воздушные завихрения. Поднятые вверх частицы пыли способны легко попасть внутрь и повредить уплотнительные кольца, нарушить их герметичность. Тогда вся система выйдет из строя. Поэтому производители позаботились о защите — между кольцами все время присутствует тончайший слой водяной пленки. Она играет роль смазки, предотвращающей разрушение колец уплотнителя.

По отдельным элементам конструкции сухие циркуляционные насосы можно тоже разделить на три вида:

У консольных циркуляционных устройств всасывающий патрубок располагается на внешней стороне улитки, а нагнетательный — на корпусе в радиально противоположной стороне.

У вертикальных агрегатов патрубки расположены по одной оси. Они так называются, потому что электродвигатель располагается не в горизонтальном положении, как в первом случае, а в вертикальном. Насосы такого типа устанавливаются в том случае, если есть необходимость перекачивать большой объем воды.

Циркуляционные насосы «мокрого» типа

Насос с мокрым ротором

Данный тип насосов отличается от других моделей тем, что в них ротор с рабочим колесом находятся в той жидкости, которую агрегат перекачивает. При этом часть, где располагается электродвигатель, надежна загермитизирована металлическим стаканом, разделяющим ротор и стартер.

Такое устройство лучше всего подходит для небольших отопительных систем. Оно производит меньше шума, не требует дополнительного технического обслуживания, его гораздо проще ремонтировать и при необходимости корректировать параметры настройки.

Единственный недостаток — низкий КПД. Это объясняется тем, что не удается обеспечить герметизацию гильзы, которая разделяет статор и теплоноситель. Именно поэтому при монтаже отопительной системы частного дома используют циркуляционные насосы отопления grandfos с мокрым ротором и защищенным статором.

Модели последнего поколения оснащены «умной» автоматикой. Она позволяет переключать уровень обмоток и увеличивать производительность агрегата. Чаще всего подобные модели выбирают для стабильного или незначительно меняющегося расхода воды. Ступенчатая регулировка помогает выбирать оптимальные режимы работы, а значит, экономит расход электроэнергии, обеспечивающей работу насосного оборудования.

Как правильно установить циркуляционный насос?

Чтобы циркуляция в системе отопления не была нарушена, необходимо выбрать правильное место расположения насоса. Нужно найти, где в зоне всасывания воды гидравлическое давление будет всегда избыточным. Существует несколько способов, позволяющих искусственно имитировать это условие.

Первый способ — поднять расширительный бак на 80 см от самой высокой точки трубопровода. Осуществить это можно лишь при наличии хорошей высоты помещения. Целесообразно установить расширительный бак на чердак, но тогда его придется дополнительно утеплять на зиму.

Второй способ — перенести трубку от расширительного бака с падающего стояка и врезать ее в обратку — туда, где рядом стоит всасывающий патрубок циркуляционного насоса. В результате такой перестановки создаются идеальные условия для принудительной циркуляции.

Третий способ — врезать циркуляционный насос в подающий трубопровод, прямо за точкой ввода воды расширительного бака. Но это можно сделать лишь в том случае, когда модель оборудования способна выдержать самую высокую температуру теплоносителя.

И последнее. Важно правильно рассчитать мощность мотора. Если в систему отопления будет врезан мотор большей мощности, чем необходимо, трубы постоянно будут шуметь. Поэтому нужно перед установкой знать, какое количество воды проходит через котел за минуту, учесть диаметр существующих труб и скорость движения воды. Для этого существуют универсальные формулы, позволяющие облегчить выбор насоса.

Ремонт циркуляционного насоса отопления – как восстановить его работоспособность?

Ремонт циркуляционного насоса отопления своими руками – это достаточно сложная задача. Чтобы правильно выполнить его, необходимо разобраться с конструкцией и особенностями такого оборудования.

Насосные циркуляционные приспособления, нередко называемые помпами, пользуются популярностью среди собственников дач, частных домостроений, квартир с автономным отоплением, загородных коттеджей. Выбор подобных аппаратов в наши дни довольно большой. Циркуляционные насосы отличаются друг от друга техническими характеристиками. При этом их общая конструкция остается неизменной.

Устройство циркуляционного насоса таково: прибор располагает корпусом, который изготавливается из углеродистой стали, нержавейки либо прочных сплавов на основе алюминия. По горизонтали насос делается вытянутым. В корпусе устанавливается электродвигатель с ротором. Мощность мотора достаточно высокая. Она варьируется в зависимости от модели оборудования. На роторе монтируется рабочее колесо из сверхпрочных полимерных составов или стали. Его оснащают специальными лопастями. Они изгибаются в направлении, противоположном вращению колеса.

В корпусе насоса устанавливается электродвигатель с ротором

В некоторых случаях узлы насосного оборудования заключаются не в один корпус, а в несколько отдельных блоков. Такие помпы для двух- и однотрубных систем отопления называют консольными. Насосы бывают двух типов – мокрого и сухого. Первые из указанных аппаратов выполняются в виде моноблока. Они имеют доступную стоимость, работают почти бесшумно. Сухие помпы в большинстве случаев изготавливаются консольными. Электрический мотор в них устанавливается в отдельный блок. Ротор двигателя получает вращение через специальную муфту. Сухие насосы конструктивно более сложные за счет наличия в них приводного механизма.

Принцип работы описываемых устройств:

• После запуска электромотор начинает вращать крыльчатку на роторе.
• Жидкость поступает в центральную часть помпового устройства.
• Лопасти на крыльчатке отбрасывают к внешней стороне корпуса используемый теплоноситель (масло, воду).
• На жидкость начинает действовать центробежная сила. За счет этого теплоноситель попадает в выходной патрубок.

После всех этих операций в камере наблюдается падение давления, благодаря чему помпа получает очередную порцию нагнетаемой жидкости. Тем самым обеспечивается непрерывность функционирования помпы.

Ремонт циркуляционных помп требует их демонтажа и (как правило) разборки. Снять насос несложно. Потребуется обесточить устройство, перекрыть обходную отопительную трубу – байпас, если таковой монтировался, а затем аккуратно отвинтить все фиксирующие помпу запорные вентили. После этого можете смело демонтировать насос.

С разборкой приспособления придется повозиться подольше. Но и эта операция вполне осуществима. Запаситесь заранее шестигранником, крестовой отверткой, жидким ключом – специальным аэрозольным составом, который наносится на прикипевшие в процессе эксплуатации крепежные элементы и позволяет без затруднений выкрутить последние. Если помпа не разбиралась очень давно, применение указанного аэрозоля является обязательным. Как разобрать циркуляционный насос?

Руководствуйтесь следующей инструкцией:

1. 1. Откручиваете болты, которые фиксируют крышку механизма. Не забывайте об использовании жидкого ключа!
2. 2. Демонтируете крышку. Под ней располагается ротор. Его крепление чаще всего выполняется болтами. Реже используются специальные фиксаторы.
3. 3. Выкручиваете болты (освобождаете фиксирующие элементы).

Разборка насоса завершена. Под ротором расположены все узлы и отдельные детали циркуляционного устройства. Разбирать насос до болтиков не нужно. Сначала следует определиться, какой его элемент вышел из строя, и только после этого снимать конкретную деталь, которая нуждается в замене либо ремонте. Если требуется замена всего насоса, достаточно просто демонтировать его. Полностью разбирать механизм не нужно. Снимаете вышедшее из строя оборудование. Устанавливаете на его место новое.

Насосы разных производителей, как было указано, имеют одну и ту же конструкцию. Поэтому и неисправности у них, как правило, одинаковые. Многие пользователи сталкиваются с тем, что циркуляционное устройство при запуске начинает гудеть, но вращения ротора не происходит. Подобная проблема возникает из-за:

• Неправильного подключения электрической проводки либо отсутствия на клеммах помпы питания. Проблема решается проверкой наличия электропитания тестером и переподключением (правильным!) кабелей.
• Окисления вала двигателя. Это явление чаще всего отмечается в случаях, когда насос не использовался продолжительное (несколько лет) время. Ремонт своими руками в такой ситуации будет следующим – отключим питание, сольем воду из трубопровода и самой помпы, разберем электродвигатель (снимем крышку и ротор). Теперь главное. Нужно взять отвертку и провернуть ротор до упора в рабочую насечку. Операцию допускается выполнять и рукой, если механизм крутится без затруднений.
• Попадания в механизм посторонних предметов. Вам нужно произвести разборку крышки и ротора. Убрать инородное тело. После этого обязательно произведите замену сетчатого фильтра. Как правило, посторонний предмет выводит его из строя.

Циркуляционное устройство в системе отопления

Если помпа запускается в обычном режиме, а затем останавливается, вероятнее всего, ее неправильно подключили к клеммам. Проверьте. При необходимости выполните грамотное подключение. Другая причина описываемой поломки – появление накипи между вращающимися узлами механизма. Следует разобрать агрегат, удалить имеющийся налет извести, смазать маслом стыки всех деталей. Иногда насос останавливается из-за неплотного прилегания предохранителя. Нужно демонтировать этот элемент и зачистить крепящие его зажимы.

Неисправность предохранителя зачастую является причиной того, что насосное оборудование не включается.

Проверьте зажимы, замерьте мультиметром величину напряжения на клеммах. Если предохранитель вышел из строя, замените его. Подобные ситуации встречаются нередко из-за скачков напряжения в электросети. Если вы не хотите постоянно ставить новый предохранитель, подключите к оборудованию стабилизатор. Он надежно защитит систему от перепадов напряжения.

Насос может издавать при запуске сильный шум. Это сигнализирует о попадании в замкнутый контур циркуляционной системы воздуха. Предупреждают подобное явление посредством монтажа спец. узла в трубопроводе. Такой небольшой элемент исключает вероятность образования воздушных пробок в системе. Если специальный узел не был установлен, придется выполнять продувку трубопровода. Сильный шум, а также ощутимая вибрация иногда возникают и из-за износа подшипника, который ставится на колесо с крыльчаткой. Разбираете корпус агрегата, анализируете состояние подшипника, меняете его на новый в случае необходимости.

Ремонт циркуляционного насоса

Когда помпа не обеспечивает требуемого напора теплоносителя, причина кроется в неправильном (в обратную сторону) вращении рабочего колеса. Эта проблема встречается только при подключении насосного оборудования к 380-вольтной электросети. Решение – подсоединение провода к нужной фазе. Также напор снижается при увеличении показателя вязкости теплоносителя. В подобных ситуациях колесо сталкивается с высоким сопротивлением и не может выполнить свои функции. Нужно будет достать сетчатый фильтр из насоса, прочистить его либо заменить.

Как видим, циркуляционный насос отремонтировать своими руками вполне реально. Конечно, если речь идет о распространенных поломках. В остальных случаях лучше доверить восстановление работоспособности помпы специалистам сервисных центров.

Правильное обращение с насосным оборудованием и регулярное проведение его техобслуживания исключает необходимость ремонтных работ на долгие годы. При эксплуатации помпы учитывайте следующее:

• Не запускайте насос, если трубопровод не заполнен теплоносителем.
• Включайте циркуляционное оборудование хотя бы раз в месяц на 15–20 минут. Длительный простой насоса гарантированно приведет к появлению неисправностей его отдельных узлов и механизмов.
• Следите за рекомендованным производителем объемом перекачиваемой жидкости. Если устройство рассчитано на 100 л теплоносителя в час, запрещено перекачивать через него большее количество воды.
• Перед началом отопительного сезона проверяйте систему на герметичность, правильность подключения циркуляционного агрегата к электросети. Проводите пробные запуски насоса, чтобы удостовериться в отсутствии вибрации и посторонних шумов.

Большое значение для стабильной работы циркуляционного насоса имеет и его регулярное техобслуживание. Эту процедуру можно выполнить самостоятельно. Нужно удостовериться в надежной фиксации проводов, ведущих к клеммам, отсутствии течей в агрегате, наличии заземления между клеммой и корпусом помпы. Также нужно раз в 1–3 месяца смазывать резьбовые фланцы и подтягивать все болты насоса. Не забывайте об описанных профилактических мероприятиях, и тогда циркуляционный агрегат будет служить вам без аварий десятилетиями.

Типы, характеристики и особенности монтажа циркуляционных насосов

Циркуляционный насос — один из основных составляющих элементов системы отопления и горячего водоснабжения. Он представляет собой компактное устройство с всасывающей и нагнетающей функциями, которое монтируется непосредственно в трубопровод отопительной системы. Предназначен он для обеспечения принудительного движения жидкости по замкнутому контуру, т.е. циркуляции, а также для рециркуляции. Благодаря использованию циркуляционного насоса все помещения дома обогреваются гораздо быстрее и равномернее, нежели при использовании стандартной системы естественной циркуляции. В настоящее время преобладает строительство загородных домов, коттеджей и других сооружений, имеющих площадь более сотни квадратных метров. Для создания в них комфортного микроклимата при любых климатических условиях обязательно использование циркуляционного насосного оборудования.

Насос в системе отопления

Устройство циркуляционных насосов сходно с дренажными насосами. Корпус выполнен из нержавеющих сплавов (сталь, чугун, алюминий, латунь или бронза); ротор, вращаемый электродвигателем, изготовлен из керамики или стали; роторный вал оснащен лопастным колесом, называемым крыльчаткой. При работе насоса на входном патрубке возникает явление понижения давления, способствующее всасыванию воды. За счет вращения крыльчатки возникает центробежная сила, вследствие чего на выводном патрубке возникает компрессия и вода нагнетается в трубопровод системы отопления.

Типы насосов

Выделяют 2 типа циркуляционных насосов – «мокрый» и «сухой».

В насосах «мокрого» типа нет контакта ротора с перекачиваемой водой, так как он отделен от электродвигателя с помощью металлических или керамических уплотнительных колец. В рабочем режиме двигателя уплотнительные кольца вращаются относительно друг друга, и между отполированными и пригнанными друг к другу поверхностями колец находится лишь едва заметный слой водяной пленки, который герметизирует соединение за счет разности атмосферного давления и давления в отопительной системе. При эксплуатации уплотнительные кольца, изнашиваясь, ещё больше притираются друг к другу, обеспечивая тем самым герметичность ротора на протяжении как минимум 3-х лет

В данной конструкции функции смазки и охлаждения работающего двигателя обеспечиваются теплоносителем. Эти насосы снабжаются как однофазными, так и трехфазными электродвигателями, соразмерно мощности оборудования. Для удобства монтажа в систему отопления насосы снабжены резьбовыми или фланцевыми соединениями, что зависит от производительности насоса.

Устройство мокрого типа фирмы Wilo

Преимуществами насосов «мокрого» типа считают:

• бесшумность работы;
• малые габариты и вес;
• экономичность потребления электроэнергии;
• длительность бесперебойной работы;
• простоту настройки и ремонта. Модульная конструкция современных насосов «мокрого» типа существенно облегчает их ремонт, так как происходит одномоментная замена неисправного модуля на новый.

Единственным недостатком этих насосов является невысокий уровень КПД (менее 50%). Причиной этому является невозможность герметизации ротора при большем его диаметре. Вследствие этого их используют при конструировании систем отопления небольшой протяженности (бытовые системы).

Обязательным условием бесперебойной работы «мокрых» насосов является их правильный монтаж, предполагающий строго горизонтальное положение вала. Именно такое расположение позволяет обеспечить поступление водяной смазки через гильзу к подшипникам.

Циркуляционные насосы «сухого» типа устроены так, что ротор не контактирует с теплоносителем. В отличии от насосов «мокрого» типа их КПД достигает 80%. При этом они наделены рядом недостатков:

• высокий уровень шума. Для их монтажа необходимо отдельное помещение с хорошей звукоизоляцией.
• требовательность к чистоте теплоносителя и воздуха в помещении. Так как при работе насосов «сухого» типа возникают воздушные завихрения, способные притягивать пылевые частицы, они в свою очередь могут повредить и нарушить герметичность уплотнительных колец. Поэтому необходимо контролировать уровень запыленности воздуха помещения, в котором установлен насос, и следить за составом теплоносителя.

Устройство сухого типа фирмы Wilo

Различают три вида «сухих» насосов:

• горизонтальные или консольные, характеризующиеся горизонтальным расположением двигателя, с всасывающим патрубком на торце «улитки», и нагнетательным патрубком, расположенным радиально на корпусе.
• вертикальные, с расположением электродвигателя в вертикальной плоскости, а патрубков — в одной оси.
• блочные.

Как подбирать насос для различных систем отопления?

Очень важно подбирать циркулярный насос, учитывая все особенности отопительной системы конкретного дома, здания, сооружения. Чтобы обеспечить комфортные условия для пребывания в жилом помещении, требуется, прежде всего, рассчитать необходимое количество тепла, которое обеспечит оптимальный микроклимат в нем. Такие расчеты производятся специалистами – теплотехниками. При этом берутся во внимание такие показатели как климат региона, материал стен, утепление стен, крыши и пола, характеристики окон и используемая вентиляционная система. В результате рассчитывается объемная подача теплоносителя в отопительной системе, измеряемая в куб.м./ч.

Кроме того, при выборе насоса учитываются и его напорные характеристики. Этот параметр равен сумме гидравлического сопротивления всей системы отопления. В среднем данный показатель составляет 2-4 метра водяного столба. Важным параметром при подборе насоса является также показатель расхода насоса, определяемый зависимостью мощности источника тепла от разности температур воды, находящейся в подающем и обратном трубопроводе.

Если подбирать насос в дом с уже существующей системой отопления, которую необходимо подвергнуть реконструкции, предпочтение следует отдавать регулируемым циркуляционным насосам. Именно эти насосы имеют способность автоматически подстраиваться к изменившимся условиям работы системы. Помимо этого они экономичны и бесшумны.

Особенности монтажа

Установка циркуляционного насоса обычно осуществляется специалистами. Но есть категория людей, кто любит все делать своими руками. Поэтому нелишним будет озвучить некоторые основные правила монтажа циркуляционных насосов.

1. Монтаж насосного оборудования осуществляется на линии обратного типа возле котла, там, где самые низкие температурные показатели теплоносителя. Если дом или квартира не превышают по площади 200 кв.м., данное правило для них условно, так как при такой длине трубопровода температура теплоносителя в районе подачи и обратного притока будет разниться на 2-3 градуса. Поэтому расположение оборудования не будет иметь ограничений.
2. Устанавливая насос, надо расположить его так, чтобы стрелка на корпусе совпадала с движением теплоносителя. Обвязку насоса производят с помощью двух запорных кранов, фильтра грубой очистки на входе и обратного клапана, используемого в случаях, когда в системе предусмотрен гидроаккумулятор. Резьбовые соединения обрабатываются герметиками.
3. Если циркуляционный насос монтируется в отопительную систему с комбинированной циркуляцией, дополнительно формируют байпас – отрезок трубы с запорным краном, установленный параллельно насосу, который позволит при необходимости ремонта насоса переключить систему отопления в режим естественной циркуляции.
4. После установки насоса в горизонтальное положение необходимо заполнить его теплоносителем, открыть центральный винт и удалить излишки воздуха.

Производители, цены, характеристики, отзывы

Когда все необходимые данные рассчитаны, можно приступать к выбору насоса. Проще всего выбрать и купить насос по каталогу, так как он позволяет сопоставить как характеристики насоса, так и другие характеристики, связанные с монтажом и работой насоса. Крупными производителями циркуляционных насосов для отопительных систем бытового и промышленного назначения являются известные бренды «DAB», «Lowara», «Ebara» и «Pedrollo» (Италия), «Grundfos» (Дания), «Wilo», «Halm» (Германия), «AlfaStar» (Польша) и др. Отечественные производители предлагают серию промышленных насосов, а бытовых циркуляционных насосов среди выпускаемой ими продукции нет.

Заслуживает особого внимания циркуляционный насос для отопления Wester, пользующийся популярностью среди потребителей. Именно в его адрес можно услышать хорошие отзывы относительно оптимального соотношения цены и качества. Насосы для рециркуляции Grundfos также широко распространены среди частных застройщиков и домовладельцев. Несмотря на относительно высокую стоимость, их отличает надежность, простота обслуживания и долговечность.

Один из популярных производителей насосов

Цена на циркуляционные насосы достаточно вариабельна, и зависит от мощности, типа насоса, а также производителя. Стоимость насосов средней мощности на отечественном рынке колеблется в диапазоне от 65 до 215 $.

Отопительная система каждого дома, квартиры, иного сооружения индивидуальна и наделена рядом собственных характеристик и требований, предъявляемых к ней. Однако сложно представить современную систему отопления без циркуляционного насоса, позволяющего повысить уровень комфорта и удобства любого жилья.

Так как насосы выпускаются серийно и наделены средними параметрами, порой сложно подобрать именно то, что полностью соответствует данной системе отопления. В таком случае, следует выбирать модель насоса, имеющую несколько режимов работы, что позволит опытным путем определить и выставить наиболее оптимальный режим, при котором насосное оборудование будет работать максимально эффективно.

Как правильно выбрать и применить циркуляционный насос для отопления

Жители многоквартирных домов особо не задумываются о том, откуда берётся вода в батареях, и как так получается, что она постоянно движется с хорошим напором. А вот владельцам частных коттеджей, у которых сделано автономное отопление, волей-неволей приходится интересоваться этими вопросами, ведь от качества транспортировки теплоносителя будет напрямую зависеть эффективность работы всей установки. В последнее время, когда создаётся новая или модернизируется старая система, почти всегда используется циркуляционный насос для отопления, и не важно, ставится он отдельно или является частью котла.

Зачем в системе отопления применяется насосное оборудование

Нагреваясь в теплообменнике котла, вода разряжается и становится легче. Она поднимается вверх и замещается более плотными холодными массами. Так в отопительном контуре возникает естественная циркуляция теплоносителя. В некоторых случаях этого достаточно, чтобы передать тепло радиаторам. Однако подобные гравитационные системы могут функционировать только в сравнительно небольших домах площадью не более 100 квадратных метров, которые имеют простую планировку. Отопление без насоса двухэтажных коттеджей или зданий сложной конфигурации сделать практически невозможно. Да и не стоит забывать о технических сложностях естественной циркуляции, так как нужно увеличивать сечение труб на всех участках, а также необходимо выводить на чердак и утеплять расширительный бак и прокладывать трубопроводы с постоянным уклоном (от 3 градусов) в сторону теплогенератора.

В свою очередь, установка насоса на отопление позволяет организовать принудительную циркуляцию теплоносителя. Искусственно нагнетая воду, мы увеличиваем скорость её движения, благодаря чему повышенным давлением преодолевается существенное гидравлическое сопротивление. Это даёт пользователю целый ряд практических преимуществ:

• Удаётся отапливать крупные здания, в том числе многоэтажные или с непростой планировкой.
• В строении отсутствуют холодные зоны. Используя насосы для отопления на отдельных участках, балансируют расход теплоносителя по всем контурам.
• Допускается применение любой удобной для конкретного объекта схемы разводки.
• Разводку труб можно выполнять всеми доступными путями (скрытым способом в полу или полостях подвесного потолка, с крутыми поворотами и контруклонами).
• Применяются трубы меньшего внутреннего сечения, чем в гравитационных системах.
• Температура обратки не так сильно отличается от температуры подачи, что положительно сказывается на работе и долговечности теплогенератора.
• Система меньше подвержена образованию воздушных пробок.
• Возможно использование различных видов автоматики.
• Прогрев холодного дома осуществляется намного быстрее.
• На 10-15 процентов снижается расход энергоносителя.

Важно! Есть один неприятный момент. Всё силовое оборудование нужно подключить к электрической сети. Следовательно, если возникают перебои с электроснабжением, большинство систем перестают работать. Поэтому ИБП для насоса отопления (например, небольшой бензогенератор) нужен обязательно.

Устройство и принцип действия циркуляционного насоса

Типы насосов для отопления

В зависимости от исполнения принято выделять два вида циркуляционных насосов:

В устройствах с сухим ротором детали мотора не соприкасаются с транспортируемой жидкостью, в камере с водой находится только рабочее колесо. Здесь, чтобы обеспечить охлаждение двигателя, под кожухом устанавливается обдувающий вентилятор, а сам корпус наделён ярко выраженными рёбрами. Эти насосы обладают высоким КПД (около 70 процентов), поэтому применяются в системах отопления больших зданий, где нужно транспортировать много воды. Из-за большой производительности вместо резьбовых патрубков на этих моделях обычно применяют фланцы для подсоединения к трубам большого диаметра. Явным недостатком таких нагнетающих агрегатов считается шумность и чувствительность к запылённости помещения, где они находятся.

Важно! Располагать центробежный насос для отопления с сухим ротором можно в любом положении.

У насосов с мокрым ротором вал контактирует с теплоносителем, который для движущихся частей является одновременно смазкой и охлаждением. Эти устройства работают тише, они легче и компактнее. Из-за сравнительно невысокого КПД (около 40%) подобные изделия применяются только в быту – для домов площадью до 200 квадратов, правда, и цена у них значительно ниже.

Важно! Чтобы подшипники смазывались, насос с мокрым ротором должен устанавливаться в положение, при котором вал ориентирован строго горизонтально. При работе без теплоносителя в системе устройство быстро перегревается.

Интересно, что оба типа насосов на отопление могут иметь сдвоенное исполнение, когда крыльчатку вращает один или два мотора в зависимости от текущих условий работы отопительной системы.

Основные элементы насосного оборудования с мокрым ротором

По конструкции эти изделия во многом схожи с обычными насосами, например дренажными. Корпус устройства, как правило, сделан из чугуна, иногда из латуни или стали. С обеих сторон имеются резьбовые патрубки для подключения трубопроводов.

Электромотор располагается перпендикулярно направлению протока. Его статор находится под напряжением и отделён от теплоносителя герметичным монолитным стаканом-гильзой (производится из углеволокна либо нержавейки). Питание обычно рассчитано на 220 вольт, но более мощные изделия могут быть трёхфазными.

Важно! Существует также низковольтное бесщёточное оборудование на 12 вольт (привод осуществляется при помощи постоянных магнитов), которое работает от аккумуляторов или солнечных панелей. В основном эти насосы применяются в качестве аварийных.

Вал ротора изготовляется из керамики, либо нержавеющей стали, он устанавливается на торцевых подшипниках скольжения и выходит в рабочую камеру корпуса, заполняемую перекачиваемой водой.

На валу двигателя закреплено рабочее колесо из термостойкого полимера, которое снабжено радиально изогнутыми лопатками. Крыльчатка захватывают воду и направляют её в сторону отводящего патрубка. Полость вокруг колеса имеет сложное сечение (конфузор), которое позволяет собирать и отводить воду в нужном направлении, а также преобразовать кинетическую энергию в статическое давление. Так на выходе образуется компрессия, а в зоне входного патрубка – разряжение, что способствует всасыванию теплоносителя.

Под алюминиевым кожухом электромотора на корпусе насоса для отопления располагается плата управления, снаружи находится изолированная клеммная коробка для коммутации питающих проводов. На лицевой стороне имеется переключатель скоростей (в основной массе устройств их три). Для сброса воздуха из рабочей камеры применяется либо отводчик, либо специальная резьбовая пробка.

Некоторые модели снабжаются дополнительными полезными опциями:

• индикацией работы колеса;
• термостатом;
• таймером для выставления режимов работы в течение суток;
• термореле для защиты от перегрева;
• встроенным расходометром;
• частотным преобразователем (автоматически изменяет скорость вращения рабочего колеса).

Как подобрать циркуляционный насос для отопления

Прежде всего, следует определиться с производительностью оборудования. Измеряется расход воды в метрах кубических за час. Расчёт насоса для отопления производится по формуле Q=N/(t2-t1). То есть мощность теплогенератора (N) делим на разность температуры воды на подаче и обратке. Для примера, если для дома нужен котёл на 15 киловатт, а разница температур составляет 10 градусов, то насос должен перекачивать около 1,5 кубов – 1500 литров жидкости в час, или 25 литров в минуту.

Второй ключевой показатель – напор (метры водяного столба). То есть нам необходимо рассчитать максимальное рабочее давление, чтобы теплоноситель преодолевал гидравлическое сопротивление системы. Придётся выяснить, каковы суммарные потери системы на всех участках, что можно сделать, если произвести гидравлические расчёты. Для частного дома этот показатель обычно составляет порядка 2-4 метров водяного столба.

Некоторые особенности подключения насоса к отоплению

В большинстве случаев нагнетающее оборудование монтируют на трубе обратки недалеко от котла. Необходимо, чтобы направление движения теплоносителя совпадало с расположением входного и отводящего патрубка (на корпусе насоса есть подсказка в виде рельефной стрелки). Модели с ротором мокрого типа должны ставиться так, чтобы вал мотора оказался в горизонтальном положении. Устройство обвязывается не в одиночку – перед насосом следует установить фильтр грубой очистки, возможно, контрольный манометр.

Когда реализуется комбинированная система с естественной и принудительной циркуляцией, насосная группа для отопления располагается на байпасной линии, что позволяет при необходимости отсекать силовое оборудование. В любом случае, если вы не уверены в своей подготовке – наймите для монтажа насоса профессионалов.

Задайте их в комментариях

Опишите свой вопрос максимально подробно и наш эксперт ответит на него

Как правильно выбрать циркуляционный насос для систем отопления

Циркуляционный насос является ключевой фигурой современных отопительных систем с принудительной циркуляцией теплоносителя. Его применение избавляет от необходимости установки котла в самой нижней точке помещения и даёт возможность использовать трубы малого диаметра с произвольным расположением магистрали. Кроме того, введение в контур циркуляционного насоса повышает производительность работы отопления и снижает затраты энергоносителя. Срок службы агрегата напрямую зависит от правильности монтажа и соответствия технических характеристик гидравлическим параметрам системы обогрева. Разберёмся в тонкостях конструкций помп и нюансах, на которые требуется обращать внимание при выборе устройства.

Устройство циркуляционного насоса

Насос для систем отопления состоит из корпуса литого типа, керамического или стального ротора с пластиковым или легкосплавным лопастным колесом (крыльчаткой), статора, установленного в кожух, и клеммной коробки с регулировочным устройством.

При вращении электродвигателя крыльчатка отбрасывает теплоноситель к внешнему краю улитки, выполненной в корпусе. Дальнейшее движение и нагнетание рабочей жидкости происходит благодаря центробежной силе. При этом на входном патрубке помпы возникает разрежение, способствующее всасыванию новой порции теплоносителя.

Конструкция циркуляционного насоса типична для агрегатов центробежного типа, но вместе с тем имеет множество интересных конструктивных решений

Конструктивное исполнение насосов для отопительных систем

В зависимости от конструкции все нагнетающие агрегаты систем отопления разделяются на два типа:

• сухие циркуляционные насосы;
• насосы с мокрым ротором.

Оба типа устройств достаточно эффективны в обогревающих трубопроводах и имеют как достоинства, так и недостатки.

Насосы сухого типа

В таких агрегатах ротор не контактирует с рабочей жидкостью, поскольку все элементы электродвигателя отделены от рабочей камеры устройства уплотнительной системой специального типа. Она состоит из отполированных, тщательно подогнанных друг к другу металлических колец. Чтобы устранить трение, между элементами уплотнения постоянно находится тонкая плёнка жидкости, которая играет роль смазки. Именно она и предотвращает повреждение колец уплотнителя.

В зависимости от расположения отдельных элементов конструкции сухие помпы отопительных систем можно разделить на три типа:

• помпы консольного типа;
• вертикальные центробежные насосы;
• блочные насосы.

Всасывающий патрубок консольных циркуляционных насосов находится на внешнем краю улитки, тогда как нагнетательная часть вынесена в противоположную сторону. Особенностью агрегатов второго типа является расположение электродвигателя в вертикальной плоскости, что позволяет значительно повысить производительность устройств.

Устройство циркуляционного насоса с сухим ротором

Насосы с сухим ротором имеют многочисленные достоинства:

• длительный срок эксплуатации;
• высокая производительность;
• КПД приближен к 80%;
• возможность работы при утечке теплоносителя;
• высокая ремонтопригодность;
• относительно низкая стоимость;
• надёжность;
• возможность монтажа в любом положении.

Вместе с тем повышенный уровень шума агрегатов данного типа не позволяет устанавливать их в жилых помещениях. К минусам также относятся требования к чистоте теплоносителя и необходимость в периодическом обслуживании и смазке подвижного уплотнения.

Циркуляционные насосы с мокрым ротором

Ротор и рабочее колесо насосов этого типа находятся в перекачиваемом теплоносителе, который отлично справляется не только со своей основной функцией, но и с охлаждением деталей электродвигателя. Статор электродвигателя помпы отделён от ротора герметичным стаканом, выполненным из немагнитной стали или углеродного волокна. Агрегаты «мокрого» типа предназначены для работы в системах со стабильным, редко меняющимся расходом жидкости. Наличие блока управления позволяет варьировать количество подключённых обмоток, и соответственно, менять производительность насоса. Выбор оптимального режима работы положительным образом влияет на экономичность агрегата.

К достоинствам агрегатов «мокрого» типа можно отнести:

• низкий уровень шума;
• нет необходимости в смазке;
• эффективный способ охлаждения;
• простота обслуживания и монтажа;
• сравнительно низкая цена агрегата и запчастей;
• длительный срок эксплуатации.

Насосы с мокрым ротором не лишены и недостатков в виде низкого КПД (немногим больше 30%), неспособности агрегата к работе без теплоносителя и требованиям к горизонтальной ориентации вала ротора во время работы.

Особенности конструкции по способу подключения

В трубопроводах коммунальных и промышленных магистралей чаще всего используются циркуляционные насосы с сухим ротором, как более производительные и мощные устройства. Их подключение выполняется преимущественно фланцевым соединением, а для установки может использоваться как общая опорная рама, так и специально обустроенный фундамент. Вместе с тем производители выпускают и устройства, предназначенные для встраивания в автономные системы отопления. Как правило, все они имеют повышенную мощность и производительность, а их установка не требует специального крепления.

В комплект поставки насосов с муфтовым типом подключения обязательно входят крепёжные элементы

Муфтовые присоединения циркуляционных насосов характерны для маломощных агрегатов мокрого типа с прямопоточным движением теплоносителя, которые могут встраиваться непосредственно в трубопровод. Такие устройства представлены широким рядом бытовых центробежных насосов, тогда как мощные промышленные агрегаты с фланцевым соединением требуют дополнительного крепления трубопровода при помощи консоли и фундамента.

Критерии выбора

Эффективная работа отопительной системы напрямую связана с производительностью циркуляционного насоса и величиной напора на его выходном патрубке.

При низкой мощности агрегата через систему будет прокачиваться недостаточное количество теплоносителя, что не даст возможности достичь требуемой температуры.

Кроме того, при использовании в быту немаловажными факторами, влияющими на выбор, считают уровень шума (который зависит от скорости) и экономичность электродвигателя агрегата. Правильный подбор насоса системы отопления требует проведения тепловых и гидравлических расчётов, на основании которых определяют оптимальные технические характеристики.

Необходимая производительность

Прежде чем приступить к определению производительности (расхода, объёмной подачи) циркуляционного насоса, вычисляют количество тепла, необходимое для обогрева помещения в самую холодную пору года. Для расчёта этого параметра существуют специальные формулы, включающие как физические параметры помещения, так и возможные тепловые потери. Мы же предлагаем воспользоваться упрощённым методом вычислений, применимым для средней полосы нашей страны. Он заключается в том, что необходимое количество тепла для обогрева 1 кв.м площади помещения составляет 100 Вт. Следовательно, для определения требуемого количества тепловой энергии следует суммарную площадь помещений в доме или квартире умножить на 100. Для теплоизолированных строений этот параметр уменьшают на 25 — 30%.

Далее расчёт ведут по формуле Q=P×0.86/(Tf-Tr), где:

P – требуемая тепловая мощность, кВт;

Tf – температура на стороне подачи, ºС;

Tr – температура в обратной магистрали, ºС.

Например, для дома общей площадью 80 кв.м при температуре теплоносителя на выходе из котла 70 ºС и в обратном трубопроводе 50 ºС, расход составит не менее Q=8×0.86/(70-50)=0.34м3/ч.

Расчёт требуемого напора

Следующим шагом при выборе насоса является расчёт давления подачи теплоносителя. От этой характеристики зависит, насколько легко агрегат сможет преодолеть гидравлическое сопротивление жидкости в трубах отопительной системы. Величину напора рассчитывают по формуле:

S1, S2 – потери давления в напорной и обратной магистралях, Па/м;

L1, L2 – соответственно длина подающей и обратной веток, м;

Zx – отдельные сопротивления участков трубопроводов, Па.

Таблица величины гидравлических сопротивлений при различных параметрах трубопроводов

Значения для проведения вычислений можно взять из технических паспортов на оборудование и конструктивные элементы отопительных систем или из специальных таблиц. Для упрощённого расчёта можно использовать следующие значения:

• сопротивление прямолинейных участков труб – от 100 до 150 Па/м;
• потери на фитингах составляют до 30% от сопротивления на прямых участках трубопроводов;
• сопротивление на термостатических вентилях добавляет ещё до 70% от расчётного значения.

Потери давления в узловых точках отопительных систем

Получив значения объёмной подачи и напора, по каталогу выбирают требуемую модель циркуляционного насоса.

Мощность двигателя

Немаловажной характеристикой центробежной помпы является мощность, так как именно этот параметр влияет на то, как много электроэнергии будет потреблять её электродвигатель. Современные устройства оснащены системой ступенчатой регулировки, что помогает выбрать наиболее оптимальный режим работы.

Потребление бытовых циркуляционных насосов сведено к минимуму и сравнимо с небольшой электролампой.

Кроме того, производители постоянно работают над повышением энергоэффективности агрегатов. В этих целях введена единая классификация по этому параметру. Например, потребление приборов класса «А» составляет не более 6 Вт, что в год потребует немногим больше 90кВт/ч электроэнергии. Мощность циркуляционного насоса, а также сила потребляемого тока указана в техническом паспорте на изделие и дублируется в табличке, расположенной на его корпусе.

Уровень шума

Специфика использования современных циркуляционных насосов в бытовых условиях вынуждает производителей прибегать к нестандартным решениям для снижения уровня звукового давления. Так, для уменьшения кавитации, возникающей при работе агрегата, используются лопасти и каналы оптимизированной формы, а корпуса насосов представляют собой массивные элементы конструкции. Кроме того, вращающиеся части помещены в жидкость, что также способствует бесшумной работе. Чаще всего шумность агрегата не превышает 45 дБ при работе на самых высоких оборотах. Если же регулятор установлен на минимальной ступени, то услышать звук вращающихся элементов практически невозможно.

Сложность монтажа и эксплуатации

Для длительной и надёжной работы центробежного насоса отопительной системы важно правильно его установить. Ранее выпускаемые модели рекомендовалось монтировать на обратных ветках отопления ввиду пониженной температуры теплоносителя, и соответственно, лучшего охлаждения электродвигателя устройства. Современные агрегаты изготавливают из высокопрочных, термостойких материалов, поэтому такие ограничения на данный момент сняты. Вместе с тем производители требуют ставить помпу только в положениях, при которых вал ротора будет занимать горизонтальную ориентацию в пространстве. Немаловажным фактором, влияющим на срок службы изделия, является и отсутствие воздуха в трубах отопительной системы. Поэтому обязательна установка расширительных бачков и кранов Маевского.

При монтаже обязательно предусматривают обводную линию, необходимую для работы гравитационных отопительных систем при выходе насоса из строя. При этом с обеих сторон от насоса монтируют запорные шаровые краны, а со стороны котла устанавливают фильтр грубой очистки и обратный клапан. Такая схема увеличивает срок службы агрегата и повышает надёжность его работы.

Во время эксплуатации насос не требует обслуживания. Единственное, что может потребоваться при включении устройства – провернуть ротор для облегчения его запуска и удалить воздух из рабочей камеры. Для этого на корпусе прибора имеется специальная пробка, а на валу ротора выполнен паз под отвёртку.

Маркировка

Благодаря договорённости производителей центробежных насосов их маркировка унифицирована и имеет такие особенности:

• первые цифры после марки агрегата указывают на присоединительный диаметр его патрубков;
• следующее число характеризует величину напора.

Например, обозначение WILO 25-60 говорит о том, что агрегат, выпущенный компанией WILO, рассчитан на подключение к сгонам диаметром 25 мм или 1″, а его напор составляет 6 м или 0.6атм. Информацию о модели насоса содержит табличка, размещённая на корпусе устройства. Кроме того, она включает данные о потреблении тока при различных режимах работы.

Маркировка циркуляционных насосов

Производители и цены

На рынке представлены циркуляционные насосы множества производителей. Отличным качеством и техническими характеристиками обладают агрегаты немецкой компании Grundfos. Стоимость маломощных устройств из их модельного ряда начинается от 6600 рублей за модель UPS 25-40 и превышает 19000 рублей за UPS 32-80.

Прекрасным соотношением цена/качество обладает продукция другого немецкого бренда WILO. Так, за изделие с параметрами 25-20 придётся отдать от 5990 рублей, тогда как стоимость мощного насоса с напором 80 м составляет почти 11 тысяч рублей. Как видите, по сравнению с Grundfos разница существенная.

Более бюджетные решения можно найти в линейке моделей итальянской компании DAB и Pedrollo, цена которых снижена по сравнению с немецкими аналогами примерно на 25%. Из недорогих изделий можно выделить продукцию под маркой SPRUT китайского производства. Насос LRS 25-40 можно купить всего лишь за 1800 рублей, тогда как за самый мощный LRS 32-120 придётся отдать не больше 9 тысяч рублей. Единственной проблемой остаётся качество сборки и комплектующих продукции из Китая.

От выбора центробежного насоса зависит, насколько надёжно и эффективно будет работать отопление. Поэтому нужен точный расчёт всех параметров с учётом конкретных особенностей разводки трубопроводов. Правильная установка агрегата влияет на срок службы и производительность, поэтому во время монтажа надо строго соблюдать рекомендаций производителя оборудования. Только в таком случае насос сможет работать длительное время, доставляя комфортное тепло в каждый уголок вашего дома.