Как работает насос в системе отопления

Потребность в энергии

Кроме того, существует еще один параметр, который необходимо принять во внимание, хоть и косвенно. Это потребность сооружения в тепле

Значение данного параметра указывается в паспорте здания еще в процессе его проектирования. Если этих данных нет, то их несложно самостоятельно рассчитать.

Для каждой страны на 1 м 2 принимаются свои стандарты тепла. По европейским нормам для отопления 1 м 2 одноквартирного или двухквартирного дома потребуется 100 Вт и 70 Вт – для многоквартирного. Российские стандарты устанавливаются для каждого конкретного региона в соответствии требованиями СНиП.

Правила подключения циркуляционного насоса

Есть несколько способов подключения насосного оборудования. Можно установить дополнительный насос через дифференциальный автомат, термостат, систему бесперебойного питания.

Если вы попробуете вставить в обычную розетку мощный насос на отопление, это небезопасно. Из-за отсутствия заземления и страховочного автомата есть риски удара током, поэтому лучше выбрать альтернативный способ правильного подключения.

Проще всего организовать подключение с использованием дифференциальной системы, предусматривающей автоматическое выключение насоса. В этом случае вам понадобятся провода, контакты. Подключение с термостатом обеспечивают для автоматического управления. Так, он будет останавливать работы при охлаждении до определенной отметки температуры. Циркуляционный насос будет работать только в определенном режиме до заданной температурной отметки.

Для корректной работы термостата его крепят к металлической части отопительной системы. При установке термостата к пластику есть риски сбоев из-за плохой передачи тепла. Только при корректной работе термостат будет правильно фиксировать температурный режим и вовремя отключать циркуляционный насос на отопление.

Подключение циркуляционного насоса через ИБП производится через специальные разъемы. Они используются для подключения и теплогенератора, котла, если конструкцией предусмотрено питание от электроэнергии.

Какую ставить скорость на насосе отопления при малой мощности котла

Регулировка мощности циркуляционного насоса, как правило, проводится с целью повысить или, наоборот, снизить его производительность. Чем выше его скорость, тем быстрее горячая вода проходит по трубам и тем больше тепла она отдаёт. В свою очередь, чем она ниже, тем медленнее жидкость проходит по системе, быстрее остывает и соответственно теплоотдача будет меньше.

Минимальную мощность отопительного оборудования устанавливают преимущественно весной. В это время на улице уже довольно тепло, но сам дом прогревается недостаточно и есть необходимость в небольшом подогреве помещения.

Скоростные режимы насосов могут отличаться в зависимости от модели и комплектации. В среднем минимальный показатель составляет 30—35 л/мин, максимальный — 80—90 л/мин.

Для чего нужно проверять настройки

Чтобы удостовериться в максимальной производительности прибора перед началом эксплуатации рекомендуется проверить его настройки. Делается это, как правило, по двум параметрам.

Шумоизоляция. Существует несколько причин, по которым отопительный прибор может издавать сильный шум:

• неправильный монтаж;
• воздух в трубах;
• перепады напряжения;
• неисправность устройства.

Чтобы избежать этих проблем установку лучше доверить мастеру, который проведёт комплексную диагностику, убедится в правильности монтажа и функциональности аппарата.

Равномерный обогрев. Главной причиной неравномерного обогрева радиаторов является недостаточная мощность. Невысокая скорость способствует быстрому остыванию воды, в результате чего тепло просто не доходит в конец системы.

К аналогичной проблеме приводит также завоздушенность или неправильно подобранный режим терморегулятора. Может повлиять на производительность прибора и неправильный монтаж. Особенно это касается алюминиевых и биметаллических батарей, которые должны быть установлены максимально ровно.

Расчет рабочего давления в контуре

Производя выбор циркуляционного насоса для системы отопления расчет необходимо произвести и по такому показателю как давление внутри трубопровода. Для этого можно воспользоваться соотношением:

P = (R x L + Z) / p x q, где:

1. P – величина давления;
2. R – сопротивление потоку для прямых участков трубопровода;
3. L – общая  длина
4. Z – величина сопротивления потоку, обусловленная применяемыми в системе фитингами, кранами и прочей арматурой;
5. р – величина плотности теплоносителя при рабочей температуре;
6. q – значение ускорения свободного падения.

При недостатке данных для расчета по приведенной формуле, можно воспользоваться упрощенным соотношением:

P = R x L x ZF, где

R – величина сопротивления потоку в прямом участке трубы, составляющая приблизительно 100 – 150 паскалей на 1 метр, выраженное в удобной для расчета форме оно составит 0,01 – 0,015 метра на метровый участок трубы;

L – общая протяженность трубопровода, на двухтрубной схеме отопления учитываются как прямой, так и обратный контур;

ZF – коэффициент увеличения, зависящий от следующих показателей:

• для системы с шаровыми кранами, для которых несвойственно уменьшение просвета трубопровода, и с правильно подобранными фитингами он принимается равным 1,3;
• при использовании дроссельных или терморегулирующих устройств его значение составит 1,7.

Производя выбор циркулярного насоса для системы отопления, расчет его характеристик представляется как необходимая процедура.

Практика применения циркуляционных насосов дает возможность их подбора без вычислений необходимых параметров. Рекомендуемые параметры приведены в таблице.

Таблица для эмпирического подбора насоса

Таблица 1.

Примечание: в третьей колонке первая цифра – диаметр патрубков, вторая – высота подъема.

Воспользовавшись приведенными данными, можно без особых хлопот подобрать нужное устройство для устойчивой и длительной работы.

Основные производители

Циркулярные насосы для систем отопления выпускаются множеством европейских производителей с достаточно высоким качеством и в широком ассортименте.

Компания Wilo. Производимые в Германии насосы этого концерна занимают довольно большое место на профильном рынке. Отличаются высоким качеством и устойчивой работой. Практически все модели этого производителя оборудованы автоматическим и ручным управлением. Настраиваются не только обороты ротора, но и деблокирующие функции, включая величину давления в системе.

Компания DAB. Этот итальянский производитель успешно конкурирует с другими поставщиками на российский рынок, более 40 лет представляя  центробежные насосы. Особенностью продукции DAB являются применяемые на панели управления дисплеи, очень удобные для взаимодействия с установкой и контролем процесса работы.

Производитель Grundfos. Датская компания под этим названием существует уже более 70 лет, поставляя на рынок насосное оборудования различного назначения. Следует отметить, что этот производитель является явным и давно признанным профильного рынка. Впечатляет плодотворность и творческий подход компании, выпускающей на рынок до сотни новых моделей своей продукции ежегодно.

Оборудование этого производителя для систем отопления выходит под маркировкой UPS и линейка продукции предназначается как для бытового применения, так и для промышленного. Главной особенностью циркулярных насосов для отопления является их пригодность к работе в очень широком диапазоне температур: от -25о до +110оС.

Линейка продукции UPS может работать с применением 3-х режимов производительности.

Компания Джилекс. Отечественный производитель циркулярных насосов, успешно конкурирующий на рынке с европейскими компаниями.

Агрегаты отличаются неприхотливостью в работе, могут обеспечить активную циркуляцию в отопительных сетях теплоносителей различной плотности, что определяет широкий выбор жидкостей, вплоть до трансформаторного масла. Работают в 3-х режимах мощности, регулировка бесступенчатая. Выгодно отличается от конкурентов уровнем цен.

Заключение

Выбор циркулярного насоса для системы отопления и его расчет позволят потребителю сделать оптимальную покупку для реальных условий конкретного помещения.

Предложенные здесь варианты предварительной оценки необходимого оборудования позволяют уверенно сделать такой выбор. Успехов вам!

Использование тепловых установок в мире

Практика применения таких тепловых агрегатов в мире насчитывает уже более 50 лет. Главными движущими причинами такого явления стало удорожание традиционных энергетических ресурсов и повсеместная поддержка правительствами многих стран использования альтернативных источников энергии.

Поэтому количество тепловых насосов постоянно растет высокими темпами – до 10 — 30% в год, несмотря на высокую стоимость установки. Количество таких устройств в настоящее время составляет уже более 270 штук. Наиболее активно тепловые системы применяются в США и Канаде. На них приходится до половины установок, используемых во всем мире.

Россия, несмотря на положительные условия для применения тепловых насосов, отстает от мировых тенденций в их использовании. Здесь, по-видимому, играет роль наша убежденность в полной обеспеченности природными ресурсами. При этом, далеко не во всех населенных пунктах страны имеются газопроводы. Мировой опыт использования тепловых наcосов говорит о положительных тенденциях в развитии их использования.

Как правильно выбрать насосное оборудование?

Эффективность работы насоса зависит от базовых параметров – производительности и напора. Производительность показывает количество жидкости-теплоносителя, которое за единицу времени должен перекачать агрегат. Этот параметр определяется из условий максимальной загружённости. Напор – величина, выражающая энергию потока жидкости, используемой в качестве носителя тепла. Учитывает гидравлическое сопротивление всей системы.

Также следует обратить внимание на максимальную температуру. Так как помпа будет перекачивать нагретую воду, она должна выдерживать показатели до 110°С

Очень важно подобрать подходящую мощность циркуляционного насоса

Очень важно подобрать подходящую мощность циркуляционного насоса

Маломощное устройство не справится с перекачкой жидкости теплоносителя в нужном объёме

Очень важно подобрать подходящую мощность циркуляционного насоса. Маломощное устройство не справится с перекачкой жидкости теплоносителя в нужном объёме

Параметры помпы выбирают на основании проведенных расчетов

Параметры помпы выбирают на основании проведенных расчетов.

Если же установить более мощный агрегат, в трубопроводе появится неприятный шум. Также в этом случае функциональные элементы котельного оборудования будут изнашиваться намного быстрее, чем заявлено производителем.

Мощности циркуляционного насоса должно хватать, чтобы справиться с гидравлическим сопротивлением в закрытом контуре

Специалисты рекомендуют выбирать циркуляционную помпу ещё на этапе проектирования системы теплоснабжения. Если длина трубопровода не превышает 80 м, достаточно установить один насос. При большей протяжённости целесообразно монтировать сразу несколько перекачивающих устройств.

При покупке следует обратить внимание и на материалы, из которых изготовлены функциональные элементы насоса. Большинство деталей напрямую/косвенно контактируют с нагретой рабочей жидкостью, а потому подлежат быстрому износу

Поэтому целесообразно отдавать предпочтение циркуляционным помпам с керамическими подшипниками и роторным узлом

Поэтому целесообразно отдавать предпочтение циркуляционным помпам с керамическими подшипниками и роторным узлом.

Немаловажную роль играет электроника. Чтобы регулировать температурные показатели внутри помещений в отопительных контурах устанавливают термостатические клапаны. При повышении температуры они перекрываются, в трубах увеличивается давление.

В результате этих процессов появляется неприятный шум. Чтобы от него избавиться, необходимо перевести циркуляционный насос на более низкие обороты, а делать это вручную неудобно.

Быстро и эффективно справиться с этой задачей помогут помпы со встроенной электроникой. Такие агрегаты плавно регулируют перепады давления в трубопроводе в зависимости от изменения количества жидкости.

Главные достоинства современных помп – экономичность и долговечность, компактные габаритные размеры, низкий уровень шума, автоматический режим работы, удобная панель управления

Стоит отметить и дополнительные функциональные возможности насосов, а именно:

• плавная регулировка;
• контроль скоростей;
• автоматический режим работы;
• встроенный информативный дисплей.

Самые простые модели циркуляционных помп – без возможности регулировать скорость транспортировки жидкости. Современные многофункциональные насосы представляют собой двух/трёхскоростные агрегаты с плавной регулировкой. Они отличаются высокой точностью настроек.

Оборудование, работающее в автоматическом режиме, оснащают панелью управления. Настройки таких устройств обширны и зависят только от модификации приборов.

Это может быть автоматическая регулировка скорости в зависимости от изменений температурных показателей воздуха внутри помещения, электронный таймер выключения/включения, автоматический запуск помпы при минимальной скорости потока.

Наличие цифрового дисплея даёт возможность получать всю необходимую информацию о работе насосного устройства: температуру жидкости-теплоносителя, сопротивление в замкнутом контуре, производительность, ошибки и т.д

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 устройствах с сухим ротором электродвигатель вынесен за пределы корпуса насоса

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

Достоинства циркуляционных насосов с мокрым ротором открыли широкие перспективы для их использования в автономных отопительных системах

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

Фланцевое подключение чаще всего используется в моделях насосов повышенной мощности

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.

Выбор места установки насоса в системе отопления

Современный циркуляционный насос — достаточно технологичное устройство. В нем применяются узлы и материалы, способные длительное время работать при высоких температурах. Поэтому монтаж нагнетателя в систему отопления частного дома может производиться практически без оглядки на параметры теплоносителя и другие критерии.

Чтобы продлить срок службы устройства, обеспечить ему оптимальные условия работы, рекомендуется устанавливать насос по стандартным требованиям, а именно — на обратку системы отопления, где теплоноситель имеет меньшую температуру. При этом существует несколько простых правил организации систем циркуляции, как открытого, так и закрытого типа.

1. На каждый замкнутый контур отопления нужно установить циркуляционный насос. Это правило всегда соблюдается при отоплении отдельных частей частного дома или при подаче теплоносителя в квартирные радиаторы и теплый пол.
2. Установка дополнительного насоса производится в зданиях, где сеть трубопроводов достаточно протяженная. Рекомендуется монтировать еще один нагнетатель, если длина труб составляет 80 метров и более.
3. Если подача и обратка различаются по температуре более, чем на 20 градусов — это означает необходимость установки подающего насоса в систему с естественной циркуляцией дополнительного нагнетателя, если существующий не справляется с поставленной задачей.
4. Управление циркуляционным насосом путем изменения его скорости может не только обеспечить лучший режим обогрева, но и сэкономить деньги благодаря оптимальным условиям работы котла.

Нагнетатель легко установить своими руками. При этом нужно правильно выбрать место монтажа по требованиям оптимальной работы оборудования. Одновременно должна обеспечиваться удобная регулировка насоса отопления и доступ для его быстрого демонтажа для ремонта.

Совет! Правильная стратегия, когда выбирается устройство для монтажа в новую или уже существующую систему отопления, заключается не только в правильном расчете его параметров. Циркуляционный насос следует выбирать по уровню функциональности. Полезны такие опции, как регулировка скорости, а если приобрести модель с частотным управлением, можно получить возможность очень тонко настраивать отдачу тепла и потребление ресурсов.

Правила выбора точки в системе отопления, где делается монтаж устройства принудительной циркуляции, достаточно просты и понятны.

1. Насос должен находиться как можно ближе к нагревательному оборудованию.
2. Рекомендуется устанавливать устройство на трубу обратки.
3. Как при установке на линию подачи, так и на обратку, между котлом и циркуляционным насосом не должно быть никаких отводов труб, за исключением специальных, предназначенных для обслуживания системы.

Схема подключения нагнетателя по стандартным правилам должна предусматривать возможность изоляции точки установки для демонтажа, обеспечивать работу оборудования в штатном режиме, гарантировать легкое обслуживание системы, проведение пусконаладочных работ.

Виды электрического отопления

Отопление при помощи электричества можно сделать несколькими способами. В первую очередь вам стоит определиться с типом системы, которую вы хотите реализовать. Будет это традиционное водяное отопление, воздушное или теплый пол. Все три системы могут применяться как единственный способ обогрева, так и комбинированный — любые две или даже все три. Чтобы определиться нужно представлять достоинства и недостатки каждой их них.

Электроотопление не обязательно должно быть однотипным

Водяное отопление с электрическим котлом

Начнем с достоинств. Самая стабильная система, которая за счет инерционности продолжает поддерживать температуру некоторое время после того, как котел перестал работать. Во время работы минимально сушит воздух, работает практически бесшумно. Высокая ремонтопригодность. Если не прятать трубы отопления в стены, они всегда доступны для ремонта и замены.

Водяное отопление с электрокотлом ничем не отличается

Недостатки таковы. Сложная система из труб и радиаторов требует больших затрат времени и денег на стадии монтажа. За счет инерционности невозможно быстро менять температуру — быстро нагреть помещение не получится. При останове системы в зимнее время она может разрушится — если вода замерзнет в трубах, их разорвет. Для серьезного ремонта необходим полный останов и слив теплоносителя.

Воздушное отопление на электрических обогревателях

Отопление этого типа быстро монтируется. Все что надо — купить обогреватели, повесить и включить в сеть. Воздух начинает нагреваться сразу после включения. При заморозке системы, она остается работоспособной — замерзать нечему. Элементы отопления между собой не связаны. Выход из строя одного никак не сказывается на работоспособности других. Его можно спокойно ремонтировать.

Повесить обогреватели — вот и все что нужно

Недостатки воздушного отопления такие. Первый — при отключении обогревателей температура быстро снижается. Чтобы обеспечить постоянную работу необходима система резервного электропитания. Второй — из-за непосредственного контакта с нагревательными элементами воздух пересыхает, необходимы меры/приборы для увлажнения воздуха. Третий — многие воздушные обогреватели имеют встроенные вентиляторы, что повышает эффективность, но они издают шум.

Теплый пол на электрических элементах

Электрический теплый пол — самая молодая система отопления. Из всех описанных выше она дает наиболее комфортные условия — самая высокая температура получается на уровне ног, а в районе головы — она средняя. Также эта система инертна — пока нагреется/остынет массив пола проходит значительный промежуток времени. По этой причине после выключения температура держится еще некоторое время. Сложность монтажа зависит от типа электрического теплого пола. Есть системы, которые требуют стяжки (электрические греющие кабели и маты), есть те, которые монтируются на ровное жесткое основание без мокрых работ (пленочный теплый пол) и могут использоваться для подогрева ламината, линолеума и т.д.

Теплый пол есть разных видов. Это комфортный способ отопления частного дома электричеством

Электрическое отопление частного дома при помощи теплого пола имеет и недостатки. Первый — средняя или низкая ремонтопригодность. Прямого доступа к системе отопления нет. Приходится разбирать/разбивать пол. Второй — затраты времени и сил на устройство электрического подогрева теплого пола низкими не назовешь. Системы, требующие стяжки монтируются около месяца (пока «зреет» стяжка пользоваться нельзя), теплый пол для «сухого» монтажа можно собрать за день, но стоимость обогревательных элементов довольно высокая.

Какой вид отопления электричеством лучший

Как видите, сказать какой вид электроотопления в доме лучший, не получится. Идеального нет. Исходить надо из условий эксплуатации:

• Для домов с постоянным проживанием чаще используется водяное отопление. Но следить за системой необходимо ежедневно.

• Для дач временного посещения более удачный вариант — воздушное отопление. Его можно включать в нескольких комнатах и заморозка таким обогревателям нестрашна.

• Теплый пол используется, в основном, как дополнительный источник тепла. Для повышения комфортности в отопительный сезон, для улучшения микроклимата в межсезонье. Может он быть и основной системой отопления, но используется в этом качестве редко (во всяком случае, пока).

Сказанное выше основано на выборе большинства. Это не значит, что нельзя в доме с постоянным проживанием делать воздушное электрическое отопление частного дома. Можно, и делают. Просто надо четко представлять достоинства и недостатки.

Положительное воздействие на элементы отопительной системы

Также нивелирование частотным насосом перепадов давления в отопительном контуре благотворно сказывается на сроке службы расширительного бачка. Перепады давления заставляют резиновую мембрану, которая используется в расширительных бачках, сжиматься и растягиваться, что со временем приводит к выходу расширительного бачка из строя.

Отсутствие перепадов давления, которое гарантировано при использовании насоса с преобразователем, позволяет работать расширительному бачку практически в одном режиме, который не влечет за собой растягивание или сжимание резиновой мембраны. Всего лишь нужно чётко следить за давлением воздуха в расширительном бачке, и периодически подкачивать его. Это должен делать специалист, который обслуживает вашу систему отопления.

При использовании циркуляционного насоса с регулированием, гораздо дольше служат радиаторы. Это также связано напрямую с отсутствием перепадов давления в отопительном контуре, которые способствуют деформации радиаторов, что со временем приводит к появлению микротрещин, а затем и свищей.