Насосы для циркуляции воды в системе отопления и их технические характеристики

Циркуляционный насос для систем отопления, его технические характеристики, устройство, принцип работы — это то, что вы узнаете в данной статье. Такой прибор делает принудительную циркуляцию воды в теплоносителе. Благодаря ему уменьшается диаметр трубопроводов, он позволяет быстрее нагреть помещение и правильно распределить комфортную температуру.

Также использование циркуляционного насоса позволяет сэкономить, так как в результате циркуляции равномерно используется тепловая энергия. Это позволяет уменьшить затраты на электричестве или газе до 30%. Далее мы поговорим о других достоинствах этого прибора.

Для чего нужен циркуляционный насос в системе отопления

В общем-то, о назначении насоса говорит само название «циркуляционный»: он нужен для создания циркуляции (движения) теплоносителя в системе отопления. Циркуляция воды в системах отопления может быть естественной и принудительной. Для систем первого типа перекачивающее оборудование не нужно, оно применяется только во-вторых. Насосы обеспечивают более быструю циркуляцию теплоносителя по трубам, что в результате дает экономию ресурсов. Владельцы домов с такими системами платят за отопление на 20-30% меньше. Это происходит потому, что температура теплоносителя, поступающего в отопительный котел, остается высокой. Его приходится меньше подогревать, благодаря чему снижается расход ресурсов и нагрузка на отопительное оборудование.

Устройство циркуляционного насоса для отопления

Устройство циркуляционного насоса — реализация стандартной схемы центробежной машины.

Насосы для циркуляции могут иметь различную форму корпуса и расположение отводных и входных патрубков. Это сделано, чтобы устройство просто монтировалось, обслуживалось в условиях эксплуатации, для которого оно разработано. В частности, подбор можно сделать по типу подключения: с фланцем, резьбовым соединением, гайкой.

Циркулирующий насос имеет небольшие габариты. Его часто встраивают непосредственно во внутреннюю полость корпуса бытовых газовых котлов отопления. В сборе с ним могут устанавливаться устройства безопасности.

Задача циркуляционных насосов — преодолевать гидравлическое сопротивление трубопроводов. Если рассматривается коллекторная группа теплого пола, нагнетатель занят созданием потока очень малого объема как такового, так как никаких значимых гравитационных сил в отопительной схеме этого типа не существует.

Виды циркуляционных насосов

В результате работы насоса получается некоторое разряжение на входе и нужное давление (компрессия) — на выходе.

Все циркуляционные насосы в зависимости от конструктивных особенностей классифицируются на два типа (вида):
1. «сухого» типа (с сухим ротором);
2. «влажного» типа (с влажным ротором).

Насосы «сухого» типа характеризуются тем, что их ротор при работе сам не контактирует с рабочей жидкостью контура отопления. Он от нее надежно изолирован скользящим уплотнителем — кольцом.

Такие насосы обладают довольно высоким КПД — до 75−85%, но работают с некоторым уровнем шума. По размерам они больше, чем их «влажные» аналоги, и требуют особой подводки труб контура.

Кроме того, они обычно нуждаются в периодическом обслуживании. Как правило, данные помпы применяются в отдельных котельных, обеспечивающих теплом несколько зданий или промышленное предприятие.

В насосах «влажного» типа сам вращающийся ротор находится в контакте с перекачиваемой жидкостью-теплоносителем, а изолирована от нее неподвижная часть электродвигателя — статор.

Взаимодействием с жидкостью достигается необходимая смазка деталей ротора и бесшумность работы всей помпы в целом. Обычно насосы имеют встроенный ступенчатый регулятор скорости. Циркуляционные насосы «влажного» типа могут работать годами, а порой и десятки лет, не требуя никакого обслуживания.

Но они имеют низкий КПД — всего 50−65%. Насосы такого типа получили наибольшее распространение в частных бытовых системах отопления именно из-за своих небольших размеров и бесшумностью при работе. Данные аспекты являются одними из ряда других при выборе циркуляционного насоса для контура отопления вашего дома. Но существует и другие аспекты выбора.

Повысительный насос для отопления

Главное отличие циркуляционного насоса от повысительного (нагнетательного) — функция. Обеспечение движения жидкости по системе водоснабжения/отопления и создание повышенного давления на определенных участках — разные задачи.

Задача повысительного (нагнетательного) насоса — поднятие давления на определенном участке. Это узкопрофильное оборудование, из-за чего производители не могут похвастаться огромным количеством моделей. Впрочем, ассортимент достаточен

Как работает циркуляционный насос в системе отопления

Задача, которую призваны выполнять циркуляционные насосы для отопления частных домов, относительно проста. Создавая в трубах с теплоносителем избыточное давление, агрегат принудительно заставляет его циркулировать, тем самым обеспечивая доставку необходимого количества тепловой энергии во все помещения дома.

Наличие такого нагнетателя позволяет не только уменьшить диаметры труб отопительных контуров, но и проложить их наиболее удобным способом и даже с учетом особенностей интерьера.

Принцип работы циркуляционного насоса можно проиллюстрировать несколькими пунктами:
1. Теплоноситель поступает во входной патрубок.
2. При включении двигателя момент вращения передается через ротор на колесо турбины.
3. Вращаясь, колесо наклонными лопатками перемещает воду, которая движется к краю диска под действием механики (распределение сил по наклонной плоскости), а также благодаря центробежной силе.
4. По мере приближения к краю диска, скорость потока воды растет, как и ее давление.
5. Жидкость выбрасывается в выходной патрубок.

По мере движения воды или теплоносителя к краю турбинного колеса во входном патрубке возникает разрежение, он захватывает новую порцию рабочего тела для транспортировки.

В систему можно установить дополнительный насос, который создаст необходимый поток или поможет поднять воду на второй этаж. Так же поступают, когда строиться распределенная, зонированная система теплого пола.

Как обычная домашняя, так и система отопления с двумя насосами может использовать различные типы нагнетателей. Главное отличие предлагаемых на рынке моделей в инженерном решении зоны ротор-турбина.

В силу своих характеристик данные нагнетатели используются там, где нужна значительная мощность циркуляционного насоса – в тепловых сетях промышленных предприятий или централизованных котельных различных учреждений и организаций.

Мощные циркуляционные насосы для систем отопления с отдельным приводом отличаются внушительными габаритами и высоким уровнем шума, что делает невозможным их применение в частном домостроительстве. В индивидуальных системах устанавливаются агрегаты с мокрым ротором, имеющие совсем малые размеры и практически не издающие шума при работе.

В этих перекачивающих устройствах для отопления дома привод и крыльчатка совмещены в одном корпусе. Для герметизации ротор помещен в оболочку из нержавеющей стали и помещен внутрь гильзы из того же материала. Гильза защищает от влаги статор агрегата, вся конструкция показана на рисунке:

Один из самых популярных брендов – немецкие циркуляционные насосы WILO. За годы эксплуатации они зарекомендовали себя с наилучшей стороны. Производитель предлагает несколько линеек агрегатов различной мощности и набором функций.

Так что при выборе марки насосов стоит в первую очередь обратить внимание на этот бренд. Также широко распространены устройства фирмы GRUNDFOS, но их качество немножко похуже.

Внешние факторы влияния на работу насоса

И, конечно, на работу насоса влияют внешние условия. Температура окружающей среды в большей степени влияет на количества тепла, нужного для обогрева помещения, а значит и на его работу. В некоторых редких случаях она влияет и на работу самого насоса — «замерзший» работает не так как «разогревшийся».

Кстати, перегреваться насос начнет при его неправильном выборе — он может не справляться с чрезмерной нагрузкой. Поэтому при его покупке следует знать параметры вашей отопительной системы и котла. Чем больше диаметр труб— тем больше воды в системе, тем более мощный нужен насос.

Кроме того, теплоноситель из незамерзающей жидкости имеет вязкость, отличимую от вязкости воды, поэтому и насос следует выбирать более производительный и надежный. Благо выбор циркуляционных довольно велик — можно выбрать нужный циркуляционник практически под каждую отопительную систему.

При неправильном выборе насос может просто не справляться с поставленной на него задачей — будет плохо «продавливать» систему, в результате батареи будут едва теплыми. И сам он может перегреться и сгореть. Также не стоит ставить устройство на 1 дюйм в 1,25 дюймовые трубы через переходники. В некоторых случаях он не сможет обеспечить нужного напора.

Еще один параметр насоса — его потребляемая электрическая мощность. Как правило, она невелика — от 50 до 200вт. Большое значение имеет только при постоянно включенном насосе.

Как подобрать насос циркуляционный для отопления

Для того чтобы подобрать циркуляционный насос для системы отопления необходимо определиться с параметрами подбора. И хотя их немного, но каждый из них требует выполнения серьезных вычислений, простыми словами, надо сделать гидравлический расчет системы.

Следует отметить, что подобные расчеты довольно сложны и если вы задались целью определить характеристики таким путем, то придется запастись терпением. Мы же постараемся максимально упростить данный процесс.

Рабочая производительность насоса проистекает из тепловой мощности всей системы отопления. Простыми словами, агрегат должен перекачивать такой объем теплоносителя, чтобы доставить вместе с ним достаточное количество тепловой энергии радиаторам во всех помещениях.

Для этого нужно знать потребную на обогрев здания тепловую мощность. Если брать укрупненно по квадратуре, то на дом площадью 100 м2 величина мощности составит 10 кВт. Тогда расчет производительности выполняется по формуле:

G = 3600Q/(c∆t),
где:

G – требуемый расход теплоносителя, кг/ч;
Q – тепловая мощность системы, кВт;
с – удельная теплоемкость воды, равна 4.187 кДж/кг ºС;
Δt – разница температур в подающей и обратной магистрали, при расчетах обычно принимается равной 20 ºС.

Циркуляционный насос для котла в нашем примере со зданием 100 м2 должен обладать такой производительностью:

3600 х 10 х 4.187 х 20 = 429.9 кг/ч или 0.43 т/ч.  
Осуществляя выбор циркуляционного насоса, вы можете заметить, что его производительность в паспорте или инструкции по эксплуатации указана не в массовых единицах расхода, а в объемных. Тогда надо просто перевести массу воды в объем через плотность, которая при температуре +60 ºС составляет 0.983 т/м3:

0.43 /0.983 = 0.44 м3/ч – это и есть искомая рабочая производительность агрегата.

Важно. Чтобы работа циркуляционного насоса была надежной и долговечной, он должен функционировать в комфортном для себя диапазоне мощности. При выборе надо убедиться в том, что нужная вам производительность лежит в этом диапазоне.

Расчет циркуляционного насоса для системы отопления

Следующий этап расчета циркуляционного насоса более сложный и состоит в том, чтобы определить его рабочее давление.

Его должно хватать на преодоление:
1. сопротивления трению воды о стенки трубопроводов;
2. местных сопротивлений, изменяющих структуру потока (повороты, тройники, арматура, оборудование и так далее).

В математическом выражении формула для расчета мощности насоса, то бишь, необходимого давления, выглядит следующим образом:

P = Rl + Z, где: Р – общие потери давления в системе, что должны преодолеваться насосом, Па;

R – удельные потери на трение, Па/м;
l – длина трубопровода одного диаметра, м;
Z – падение давления в местных сопротивлениях, Па.
Вот тут-то и начинаются дебри, разобраться в которых простому домовладельцу подчас очень сложно. Мы предлагаем вычислить напор насоса более простым путем.

Берем значение 1000i из того же столбца (у нас – 139.9) и высчитываем сопротивление всей трубы на трение. Если взять ее протяженность 20 м в приведенном примере, то сопротивление будет:

139.9 / 1000 х 20 = 2.8 м водного столба или 0.28 Бар. Поскольку система отопления состоит из труб разных диаметров, то надо просчитать таким же образом сопротивление каждого из них. После этого все результаты суммируются и получаем общие потери давления на трение (значение Rl в формуле).

Что касается котла, запорной арматуры и радиаторов, то их сопротивления указаны в техническом паспорте, их надо суммировать и приплюсовать к предыдущей цифре потерь на трение.

Падение давления на поворотах, тройниках и прочих местных сопротивлениях надо просто принять в размере 20% от общих потерь на трение и прибавить их к полученной ранее сумме. На этом расчет окончен.

Циркуляционный насос для отопления цена

Для ответа на вопрос «Какой циркуляционный насос для отопления лучше?» мы собрали в одном рейтинге лучшие модели насосов для систем отопления.

Цены на некоторые модели:

Рейтинг	Модель	Цена
1	ДЖИЛЕКС Циркуль 25-40	2 466 р.
2	Wester WCP 25-40G	1 875 р.
3	ВИХРЬ ЦН-25-4	1 980 р.
4	Grundfos UPS 32-80 180	12 500 р.
5	Grundfos ALPHA2 25-40 180	9 399 р.
6	DAB A 80/180 XM	11 300 р.
7	ДЖИЛЕКС Циркуль 32-80	5 640 р.
8	Wilo Star-RS 25/4	4 560 р.

Циркуляционные насосы российского производства

Теперь проведем короткий обзор каждой из них. Почему рассматриваем модели именно российского производства? — наши заводы уже давно научились производить надежные циркуляционные насосы, пусть даже и из импортных комплектующих.

ДЖИЛЕКС Циркуль 25-40

Качественный насос с тремя скоростями и низким уровнем шума для одноэтажных домов. В этом агрегате вы не найдете сальниковых уплотнений — электродвигатель охлаждается перемещаемой жидкостью и ею же смазывается.

Пропускная способность достойная – 3 кубометра в час, вполне хватает для перегона теплоносителя в системе коттеджа малой и средней площади.

Вам будет легко установить этот насос, поскольку он компактный и легкий. Гайки защищены от коррозии. Обратите внимание: данную модель вам стоит купить, если давление в системе отопления не менее 0,9 бар и не более 10 бар.

Достоинства:
1. Хорошее качество сборки
2. Достойная пропускная способность
3. Простой монтаж (гайки в комплекте)
4. Три скорости работы
5. Тихая работа

Минусы:
1. Чувствителен к качеству воды

Wester WCP 25-40G

Хороший практически бесшумный насос для систем отопления, теплых полов и кондиционирования.

Победитель в классе: «Маленький циркуляционный насос», но из-за своей компактности пропускная способность у него невелика – 2,5 кубометра в час. Однако при этом имеется три скорости работы, а в качестве жидкости можно использовать и воду, и антифриз, и этиленгликоль.

Насос способен перекачивать влагу температурой до 110 градусов. Потребляемая мощность – 65 Вт на максимальной скорости. Нужно быть внимательными: насос не может работать в режиме сухого хода!

Достоинства:
1. Тихая работа
2. Низкая цена
3. Простая конструкция
4. Возможность работы с разными типами жидкости
5. Три скорости работы

Минусы:
1. Не самая высокая пропускная способность

ВИХРЬ ЦН-25-4

Этот простой и недорогой насос вы сможете использовать в классических отопительных системах, теплых полах, системах кондиционирования. Конструкция привода действует по схеме мокрый ротор: герметичная гильза изолирует привод от стартера.

Максимальная пропускная способность насоса – 3 кубометра в час. Устанавливать агрегат можете как горизонтально, так и вертикально.

Алюминиевый корпус двигателя и чугунная крышка обеспечивают надежность. В качестве жидкости можете использовать и воду, и антифриз.

Достоинства:
1. Низкая цена
2. Простая конструкция
3. Неплохая пропускная способность
4. Возможность использовать антифриз

Минусы:
1. Качество сборки не самое высокое

Grundfos UPS 32-80 180

Мощный и качественный насос, который подойдет для системы отопления не только в большом коттедже, но даже и в приличном по площади производственном помещении. Двигатель с мокрым ротором может перекачивать до 11 кубометров жидкости в час. Устанавливать насос вы можете как горизонтально, так и вертикально.

Энергопотребление для такой производительности модели не слишком большое — 135 Вт*ч. Рабочее колесо устойчиво к коррозии, графитовый осевой подшипник очень надежен. Цена высока, но такова плата за качество.

Достоинства:
1. Высокая мощность
2. Отличная продуктивность
3. Надежность
4. Оптимальное энергопотребление
5. Простая установка

Минусы:
1. Высокая цена

Grundfos ALPHA2 25-40 180

Цена этого насоса не должна вас настораживать: он окупится довольно быстро.

ALPHA2 – одна из самых энергоэффективных моделей на рынке, потребляет всего 22 Вт. Насос с корпусом из нержавеющей стали способен работать с жидкостью температурой от +2 градусов. Корпус из нержавеющей стали обеспечивает отличную защиту от коррозии.

В режиме AUTOADAPT агрегат сам проанализирует систему отопления, установит оптимальные параметры, а затем будет отслеживать изменения. Также вы сможете настроить насос вручную. Максимальная продуктивность ALPHA2 – 2,4 кубометра теплоносителя в час.

Достоинства:
1. Автоматизированная работа
2. Высокая энергоэффективность
3. Надежность
4. Компактность
5. Защита от сухого хода

Минусы:
1. Не самая высокая пропускная способность

DAB A 80/180 XM

Мощный насос для систем отопления, кондиционирования и теплых полов, способный в час перекачивать до 9 кубометров воды.

Корпус насоса выполнен из чугуна, рабочее колесо — из технополимера, а двигатель из штампованного алюминия. Очень надежный агрегат, который будет служить вам многие годы. У него три скорости работы. Очень удобно наличие специальной пробки для удаления воздуха из системы. Есть защита от перегрева.

Монтаж возможен как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости. Энергопотребление в максимальном режиме высокое, но при такой продуктивности это и не удивительно.

Достоинства:
1. Высокая мощность
2. Отличная продуктивность
3. Надежность
4. Три скорости работы
5. Тихая работа
6. Простой монтаж

Минусы:
1. Высокое энергопотребление

ДЖИЛЕКС Циркуль 32-80

Один из самых мощных циркуляционных насосов для систем отопления. Перекачивает до 8 кубометров воды в час, потребляя при этом в максимальном режиме 245 Вт.

Чугунный корпус обеспечивает долговечность и одновременно делает модель непригодной к использованию в системах пищевого водоснабжения, не забывайте об этом.

У ДЖИЛЕКС Циркуль 32-80 три режима работы, позволяющие при необходимости сэкономить на энергозатратах. Монтаж насоса трудностей не представляет. Работает почти бесшумно.

Достоинства:
1. Высокая мощность
2. Отличная продуктивность
3. Надежность
4. Три скорости работы
5. Тихая работа
6. Простой монтаж

Минусы:
1. Приличное энергопотребление

Wilo Star-RS 25/4

Отличный вариант для системы отопления в небольшом частном доме. Эти циркуляционные насосы разработаны специально для отопительных установок с постоянно изменяющейся производительностью.

Агрегат может перегонять до 3 кубометров в час. Обратите внимание: установка строго горизонтальная, в иной плоскости Wilo Star-RS 25/4 работать не будет.

Переключатель скорости работы традиционно трехпозиционный. Но даже на максимуме насос работает тихо. Температура теплоносителя большого значения не имеет – хоть кипяток – а вот плохое качество воды быстро изнашивает двигатель.

Достоинства:
1. Хорошее качество сборки
2. Достойная пропускная способность
3. Простой монтаж
4. Три скорости работы
5. Нечувствителен к температуре теплоносителя

Минусы:
1. Только горизонтальный монтаж
2. Не любит слишком жесткую воду