Циркуляционные насосы для систем отопления

Когда площадь отапливаемого помещения измеряется сотнями, а то и тысячами квадратных метров, да еще при этом и расположенных в несколько этажей, то классический вариант устройства отопления, основывающийся на естественной циркуляции, не сможет быть эффективным. Это вполне очевидно, так как давление в данной системе даже при использовании мощного котла редко превышает 0,6 мПа. Решить вопрос можно устройством замкнутой системой с применением труб большого диаметра, либо установкой циркуляционного насоса для системы отопления.

Покупка и установка труб сама по себе обойдется недешево, к тому же придется реконструировать всю систему отопления, поэтому самым оптимальным решением для отопления площадей до 200 кв. метров является установка циркуляционного насоса.

Принцип работы и устройство циркуляционного насоса

Основным назначением циркуляционного насоса является обеспечение принудительной циркуляции теплоносителя в пределах замкнутой отопительной системы. Их устройство имеет значительное сходство с дренажными насосами, имеющими металлический корпус, керамический либо стальной ротор, роторный вал с крыльчаткой, вращающий ротор и электродвигатель.

Установленный в систему отопления насос обеспечивает засасывание воды с одной стороны и ее нагнетание с другой за счет работы крыльчатки и возникающей при этом центробежной силы. Очевидно, что поднять давление с помощью циркуляционного насоса для системы отопления при наличии расширительного бачка невозможно, да это и не нужно, ведь основной задачей является преодоление сопротивления, которое может встречаться на отдельных участках отопительной системы.

Типы

Циркуляционные насосы для систем отопления делятся на два основных типа – «мокрый» и «сухой». Основная отличительная особенность первого типа заключается в том, что ротор не имеет непосредственного контакта с перекачиваемой водой, так как его рабочая часть изолирована уплотнительными кольцами, изготовленными из нержавеющей стали, керамики или угольного агломерата.

Во время запуска двигателя уплотнительные кольца начинают вращаться по отношению друг к другу, они настолько хорошо подогнаны и отполированы, что между ними образуется тончайшая водяная пленка, которая делает соединение герметичным благодаря разнице давлений отопительной системы и атмосферы. Кольца находятся под давлением пружины, поэтому во время их износа они постоянно придавливаются друг к другу, иными словами – самоподгоняются.

Циркуляционные насосы для систем отопленияНасосы с сухим ротором отличаются характерным громким звуком, что выдвигает повышенные требования к подготовке помещения для их установки. Если в насосе используются скользящие торцевые уплотнения, то нужно следить за наличием взвесей в воде, а также контролировать уровень запыленности помещения.

Последний аспект связан с тем, что во время работы «сухого» насоса возникают воздушные завихрения, как магнитом притягивающие частицы пыли, которые могут при попадании внутрь привести к повреждению колец и их разгерметизации. Уплотнители «сухого» насоса требуют регулярной смазки, в противном случае торцевое уплотнение неминуемо разрушается.

«Сухие» насосы, в свою очередь, можно классифицировать на три вида – горизонтальные, вертикальные и блочные, разница в конструкции которых заключается в способе расположения всасывающего патрубка, через который поступает теплоноситель. Крыльчатка «мокрых» отопительных насосов вместе с ротором погружена в теплоноситель, который в этом случае выполняет роль смазки и охладителя двигателя. Герметичность находящейся под напряжением части электродвигателя обеспечивает металлический стакан из нержавеющей стали.

Внимание! Для систем отопления лучше всего использовать «мокрые» насосы в бронзовом или латунном корпусе. Единственным недостатком данного типа насосов считается их низкий КПД, который обусловлен небольшим размером устройства, что продиктовано необходимостью герметизировать гильзу, которая разделяет ротор и статор. Из-за данного недостатка насосы «мокрого» типа в большинстве случаев используют только лишь для улучшения циркуляции теплоносителя в системе.

Выбор

Перед тем, как выбрать насос, нужно определиться с объемом прохождения теплоносителя через котел за одну минуту. Можно воспользоваться простым правилом производителей, приравнивающих мощность устройства к расходу воды. Если, к примеру, мощность котла составляет 20 кВт, то за минуту через него пройдет 20 литров воды.

На следующем этапе потребуется рассчитать расход теплоносителя каждого из колец системы, что сделать достаточно просто по указанному выше методу, зная мощность использованных отопительных радиаторов. Следующим шагом будет выполнение расчета расхода теплоносителя в трубопроводе, который зависит от диаметра используемых труб.

Расход воды в трубах диаметром полдюйма составляет 5,7 л/мин, 1 дюйм – 30л/мин, 2 дюйма – 170 л/мин. Скорость движения теплоносителя можно не рассчитывать, приняв ее величину равной 1,5 м за секунду. Вычисляется мощность насоса в зависимости от длины трубопровода, так на отрезок длинно 10 м потребуется напор 0,6 м, следовательно, для 100-метровой отопительной системы потребуется насос, способный создать напор 6 метров.

Вполне очевидно, что для определения более точных характеристик насоса потребуется серьезный теплотехнический и физический расчет, но в любом случае подобрать идеальный насос не удастся из-за того, что данные агрегаты выпускаются серийно, а система отопления является индивидуальной.

Приобретать насос большей мощности вовсе не следует, так как это приведет не только к лишним финансовым затратам, но и станет причиной чрезмерного шума в трубах отопления. Правильным решением будет покупка насоса, мощность которого на 5-10% превосходит расчетные параметры. Предпочтение следует отдать тем моделям насосов, которые имеют несколько настраиваемых режимов работы, оптимальный режим будет определен практическим путем в процессе эксплуатации.

Схема установки

Схема установки циркуляционного насоса

Схема установки циркуляционного насоса для двухэтажного дома с подвалом

Монтаж

Раньше принято было устанавливать «мокрые» насосы исключительно на обратку, это делалось из-за того, что более холодная вода продлевала срок службы ротора, подшипников и сальниковой набивки. Современные модели «мокрых» насосов можно устанавливать не только на обратном, но и на подающем трубопроводе.

В процессе работы насоса в области, расположенной до расширительного бака и трубопроводе за ним создается разное давление – компрессия и разрежение. Расширительный бак создает статическое давление, которое не может не действовать на работу отопительной системы, оснащенной циркуляционным насосом. Нужно учитывать, что слишком большая разница в давлении может стать причиной закипания воды, а также привести к всасыванию воздуха.

При устройстве циркуляционной системы следует учесть главное условие – гидростатическое давление в любой точке зоны всасывания должно быть исключительно избыточным, чего можно достичь следующими способами:

  • Обеспечить минимальную высоту подъема расширительного бака над высшей точкой трубопровода на уровне 0,8 м. Данный способ является наиболее простым, особенно в том случае, когда выполняется переход от системы с естественной циркуляцией к системе с принудительной циркуляцией. Однако выполнить его можно только при наличии чердачного помещения или достаточной высоте потолков. При выносе расширительного бака на чердак следует побеспокоиться о его дополнительном утеплении.
  • Расположить расширительный бак в верхней точке трубопровода с целью введения верхнего участка системы в зону нагнетания насоса. Данный способ применим только для современных отопительных систем, которые проектируются для принудительной циркуляции и уклон трубопроводов выполнен к котлу. При таком уклоне пузырьки воздуха движутся по потоку воды, направляемому циркуляционным насосом, в результате чего наивысшая точка системы отопления перемещается на самый дальний стояк. Конечно, можно под данный способ перестроить и существующую систему, но при наличии более простых способов это кажется нецелесообразным.
  • Произвести незначительную реконструкцию системы перенеся расширительный бак с трубой и выполнив ее врезку в обратку недалеко от места расположения циркуляционного насоса. При выполнении данной реконструкции будут созданы практически идеальные условия для работы отопительной системы с принудительной насосной циркуляцией воды.
  • Установить циркуляционный насос в подающем участке трубопровода сразу за вводом расширительного бака. На первый взгляд данная реконструкция может показаться примитивно простой, но она обеспечит особенно высокую температуру в заданном участке контура. Хотя данный способ и является достаточно эффективным, но прежде, чем прибегнуть к нему, нужно удостовериться в том, что выбранная вами модель насоса сможет работать в столь неблагоприятных условиях.


Выбрав наиболее оптимальное место установки циркуляционного отопительного насоса, не лишним будет ознакомиться с самим процессом установки агрегата. Заранее следует обзавестись фильтром глубокой очистки и обратным клапаном, предназначенным для работы под давлением закрытых отопительных систем.

Из инструментов потребуется лишь набор гаечных ключей. В зависимости от диаметра трубы отопления нужно подобрать запорный кран и установить его на основной трубе между выводом и вводом врезаемого байпаса. Оптимально, если в комплектацию насоса входят разъемные резьбы, в противном случае придется покупать их самому.

Байпас представляет собой небольшой отрезок трубопровода, который устанавливается параллельно регулирующей и запорной арматуре. Его основное назначение – переключение системы отопления на естественную циркуляцию в случае выхода из строя циркуляционного насоса или при возникновении перебоев в энергоснабжении.

Диаметр трубы байпаса должен быть равным диаметру стояка. Непосредственно на байпас устанавливаются циркуляционный насос для систем отопления, фильтр и обратный клапан (если требуется).

Если для принудительной циркуляции используется «мокрый» насос, то байпас должен быть расположен горизонтально. Не лишним будет предусмотреть на байпасе и автоматический отводчик воздуха, который устанавливается в любом месте, но строго в вертикальном положении.

Статьи по теме
Это интересно
Порядовка уголового камина Перед началом сооружения камина в частном доме следует обзавестись подробным... 
Жидкое стекло для гидроизоляции Существует несколько способов защиты фундамента дома от влаги. Один из... 
Как выбрать насос для скважины Вопрос о водоснабжении частного дома ввиду отсутствия централизованных... 
Датчик давления воды Водоснабжение дома в идеале должно работать автоматически с постоянным...