Насос для отопления – как выбрать циркуляционный насос по расчету

Как выбрать циркуляционный насос для системы отопления

Принудительное движение теплоносителя в системе водяного отопления обеспечивает циркуляционный насос, способный перекачивать жидкость температурой 110…115 °С. В частных домах и квартирах с индивидуальными источниками тепла применяются малошумные аппараты бытовой серии с муфтовым присоединением, оснащенные «мокрым» ротором (якорь двигателя омывается и охлаждается протекающей водой).

Если вы решили самостоятельно подобрать насос для отопления, учтите 3 основных критерия:

Технические характеристики – производительность, рабочее давление.
Присоединительные и габаритные размеры.
Цена изделия, популярность бренда.

Рассмотрим по пунктам, как правильно выбрать циркуляционный насос для радиаторной системы, теплых полов и первичного котлового контура.

1 Самые «ходовые» модели насосных агрегатов
2 Способы подбора насоса
3 Расчет характеристик насоса
- 3.1 Отопительная схема с батареями
- 3.2 Петли теплых полов
- 3.3 Котловой контур
4 Выбор по размерам
5 Производители и цены
6 Заключительный вывод

Самые «ходовые» модели насосных агрегатов

Производители предлагают широкий выбор оборудования разной мощности, предназначенного для перекачки жидких сред с различными параметрами. Но нас интересуют только проточные модели, работающие в сетях домашнего отопления и горячего водоснабжения.

Как отличить циркуляционные агрегаты от центробежных и других видов насосов:

по форме – электрический мотор и крыльчатка установлены в одном корпусе, патрубки выходят по бокам нижней части (не посередине);
по наличию «мокрого» ротора, значительно снижающего шум вращения крыльчатки;
2 типоразмера монтажной длиной 130 и 180 мм;
условный проход патрубков — 15, 20, 25 и 32 мм, присоединение — муфтовое (резьбовое);
паспортное давление – 0.4, 0.6 и 0.8 Бар.

Указанные параметры легко выяснить по маркировке изделия. Пример: цифры в названии Wilo Star-RS 15/4 обозначают внутренний диаметр соединительных патрубков 15 мм (Ду 15) и напор 4 м водного столба (0.4 Бар). Пример второй: аппарат Grundfos ALPHA2 25-60 подключается к трубам Ду 25 и развивает давление 0.6 Бар (6 метров).

Справка. Обычно производители выпускают расширенные линейки изделий. Немецкий бренд Wilo предлагает циркуляционные нагнетатели, располагающие напором 2, 4, 6, 7 и 8 м. вод. ст. Но «ходовыми» моделями все равно остаются «четверки» и «шестерки», реже – «восьмерки».

Конечно, существуют и более мощные насосы, чей напор достигает 1…10 Бар, но в частных жилищах таковые не применяются. Маленькие агрегаты длиной 130 мм с патрубками ½ и ¾ дюйма обычно ставятся внутри котлов, большие (18 см, 1 и 1 ¼») – врезаются в отопительные магистрали.

Способы подбора насоса

Самый правильный путь – сделать полноценный гидравлический расчет и точно определить основные параметры насоса – развиваемый напор и производительность. Именно так проектируется централизованное теплоснабжение многоквартирных домов и промышленных зданий.

Инженерной расчетной методикой владеют далеко не все мастера, занимающиеся монтажом автономных водяных систем, что уж говорить о рядовых домовладельцах. Как можно подобрать циркуляционный насос для отопления более простым способом:

В случае замены старого изношенного агрегата приобретается новый с аналогичными параметрами. На первый план выходит цена и качество изделия.
Заказать проект домашней отопительной системы инженеру–теплотехнику. Ниже мы поясним преимущества данного варианта.
Самому рассчитать потребный напор насоса по упрощенной методике.
Поверить многолетней практике наших экспертов и купить аппарат, руководствуясь их советами.

Котельная, сделанная нашим экспертом Владимиром Сухоруковым. Удобный доступ есть ко всему оборудованию, в том числе к насосам

Рекомендации экспертов. В загородных домах и квартирах площадью до 250 м² вполне достаточно бытового насоса, развивающего давление 4 м водного столба или 0.4 Бар. На квадратуру 250…500 м² лучше купить более мощный агрегат с напором 6 м (0.6 Бар), свыше 500 м² – 8 м. вод. ст.

Заказ инженерных расчетов и разработки схемы стоит денег, но окупится с лихвой. Когда вы монтируете отопление самостоятельно либо нанимаете работников, комплектующие и оборудование приобретается с приличным запасом – на всякий случай. Толковый проектировщик четко обоснует, почему нужно поставить насос небольшой мощности и трубу меньшего диаметра. В результате выйдет экономия на материалах, а в дальнейшем — затратах на электричество.

Разновидности насосов, применяемых в схемах автономного теплоснабжения

Если вы доверяете только цифрам либо захотите проверить монтажников, выбирайте насос отопления по собственным вычислениям, пользуясь приведенной ниже методикой. Не забудьте сверить расчетные характеристики агрегата с рекомендациями экспертов – результат наверняка выйдет аналогичным.

Расчет характеристик насоса

Отопление работает эффективно, когда все батареи или греющие напольные контуры получают необходимое количество тепла. То есть, насосная установка должна обеспечивать требуемый расход теплоносителя на каждом участке системы, преодолевая гидравлическое сопротивление труб, фитингов и арматуры.

Перед тем как выбрать насос, нужно рассчитать его производительность по формуле:

G – массовый расход теплоносителя, кг/ч;
Q – общая нагрузка на отопление, Вт;
Δt – разность между температурой воды в подающей и обратной линии, при расчетах обычно принимается равной 20 °С.

Справка. Поскольку плотность воды мало изменяется при нагреве в пределах 100 градусов, в упрощенных вычислениях массовый расход принимается равным объемному. Пример: G = 300 кг/ч = 300 литров в час.

Тепловую нагрузку можно высчитать скрупулезно, пользуясь методикой СНиП. Здесь мы не станем усложнять задачу и просто возьмем количество теплоты по площади.

Например, на обогрев двухэтажного дома квадратурой 200 м², расположенного в средней полосе, понадобится 22 кВт теплоты. Отсюда несложно посчитать расход теплоносителя и требуемую производительность насоса: G = 0.86 х 22000 / 20 = 946 кг/ч = 0.95 т/ч = 0.95 м³/ч.

Сразу предлагается выяснить сечение и диаметр основной магистрали, идущей от котла, куда планируется установить насос:

F – площадь поперечника трубы, м²;
ʋ — скорость движения воды, принимается 0.5…1 м/с.

Чем ниже скорость течения воды, тем меньше сопротивление трению о стенки труб, арматуры и фитингов.

Берем значение 0.6 м/с и определяем сечение магистрали: F = 0.95 / 3600 х 0.6 = 0.00044 м². Дальше через формулу площади круга рассчитываем диаметр прохода – 0.024 м или 24 мм. Соответственно, внутренний размер трубы и присоединительных штуцеров насоса равен 25 мм.

Выяснив необходимую производительность перекачивающего устройства, переходим к вычислению располагаемого давления. Расчеты проведем отдельно для радиаторной сети, напольного обогрева и котлового контура обвязки.

Отопительная схема с батареями

Задача насоса – продавить нужный объем теплоносителя по трубам от первого до последнего радиатора. Ему препятствует сила трения жидкости о стенки, сопротивление от сужения протока в регулировочных вентилях и поворотов на фитингах.

Чтобы узнать величину сопротивления, которое должен преодолеть циркуляционный агрегат, предлагаем воспользоваться упрощенной формулой:

Петли теплых полов

Обычно теплоноситель подается в напольные контуры отдельным насосом, работающим в паре с подмешивающим клапаном. При этом максимальная протяженность петли не превышает 100 метров, фасонные детали отсутствуют. Местные сопротивления – термостатический вентиль коллектора и смесительный трехходовой (или 2-ходовой) клапан.

Для расчета вполне подходит предыдущий алгоритм:

Выясняем количество контуров, максимальную длину трубы и общий расход теплоносителя через гребенку. Все вычисления по теплым полам мы подробно расписали в отдельной публикации.
Берем самую длинную петлю и считаем по ней требуемое давление насосного агрегата, пользуясь приведенной выше формулой. Подставляем аналогичные значения R, L и Z.
Подбираем насос для петель напольного обогрева по графику, представленному в паспорте изделия.

Пример. Возьмем тот же двухэтажный дом с тепловой нагрузкой 22 кВт и расходом воды 0.95 м³/ч, максимальная длина петли – 80 м. Значение R принимаем 0.015, Z – 2.2, тогда напор H = 0.015 х 80 х 2.2 = 2.64 м. Сопротивление магистрали не учитываем, поскольку котел оснащен собственным насосом. Значит, окончательное давление коллекторного агрегата – минимум 2.64 м.

Заметьте: увеличивая протяженность петель до 100 м, вы поднимаете планку давления насоса, что приведет к повышению расхода электроэнергии. Проверяем: H = 0.015 х 100 х 2.2 = 3.3 м. Рисуем на диаграмме соответствующую горизонтальную линию и выбираем любую модель, чей график размещен выше. Ближайший агрегат — Wilo Star-RS 25/6.

Котловой контур

Как известно, в схемах обвязки твердотопливных котлов предусматривается установка отдельного насоса, гоняющего воду по малому кольцу через трехходовой клапан либо буферную емкость. Идентичный принцип применяется в системе первичных/вторичных колец, где к основному контуру подключены линии радиаторного отопления, теплых полов и бойлера ГВС.

Насос, качающий воду по основному кольцу, практически не испытывает сопротивления – магистраль короткая, минимум фитингов и арматуры. Поэтому напор основного агрегата зачастую меньше, чем давление вторичных нагнетателей, отправляющих теплоноситель к приборам отопления.

Важный нюанс. Главное — обеспечить нужный расход воды в основном контуре, соответствующий мощности теплогенератора. Для выбора модели насоса двигайтесь тем же путем – узнайте требуемый объем теплоносителя по производительности котла и посчитайте располагаемый напор. Подробная инструкция представлена на видео:

Выбор по размерам

Вы наверняка заметили — в ассортименте фирм есть агрегаты с одинаковыми характеристиками, но разными габаритами и размерами патрубков. Как выбирать внешние параметры насоса:

Для монтажа на трубопроводах, байпасах и смесительных узлах напольного обогрева используются стандартные нагнетатели длиной 180 мм. «Коротыши» 130 мм ставятся внутри теплогенераторов либо на магистралях в сильно ограниченном пространстве.
Диаметр присоединительных патрубков подбирается под сечение основного трубопровода. Увеличение типоразмера допустимо, уменьшение – категорически не рекомендуется. То есть, на трубопровод Ду 25 можно ставить агрегат со штуцерами 32 мм.
Насосы с патрубками Ø32 мм применяются на первичных кольцах и котловых контурах, а также в модернизируемых самотечных системах.

Рабочие характеристики насосов не зависят от их монтажной длины – 130 или 180 мм

Примечание. Размеры готовых байпасов, продающихся в магазинах, подогнаны под стандартный насос монтажной длиной 18 см.

Число скоростей нагнетателя особой роли не играет. В домашних условиях вполне достаточно 3 режимов, оптимальная скорость – вторая. Воздух из агрегатов стравливается через боковой винт, поэтому не стоит покупать изделия с отдельным воздухоотводчиком.

Производители и цены

Невзирая на широкий ассортимент насосов в магазинах, по-настоящему качественный продукт выбрать нелегко. Рынок наводнен китайским товаром и подделками известных брендов. Для начала перечислим популярных на территории СНГ производителей:

Высшая ценовая категория – Grundfos (Дания), Wilo (Германия). Цены на оригинальных «немцев» стартуют от 75 евро, «Грюндфос» серии UPS – 65 евро.
Средняя категория – DAB, Aquario (Италия), Sprut (качественный Китай). Стоимость агрегатов различных моделей колеблется в пределах 40—100 евро.
Прочие дешевые насосы (Oasis, Neoclima, «Вихрь», «Калибр» и так далее до бесконечности). Цена – от 20 евро за штуку.

Новейшая разработка – «умный» насос Grundfos Alpfa-3, передающий информацию на смартфон и помогающий балансировать систему

Замечание. Вполне вероятно, что мы не включили некоторые весьма достойные изделия в высшую либо среднюю ценовую категорию. Здесь указаны самые распространенные бренды.

Чем отличаются недорогие и контрафактные насосы от качественных нагнетателей:

срок службы – 1…3 отопительных сезона;
номер изделия нанесен только на наклейку, корпус агрегата чистый;
перекачивающие устройства из одной партии часто идут с одинаковыми номерами;
по весу подделка заметно отличается от оригинала (она легче);
агрегат низкого качества начинает шуметь и пищать, отработав 1 сезон в закрытой системе отопления, сильно греется корпус.

Иногда поддельные насосы отопления неотличимы от оригинала, только цена вдвое ниже. Секрет – в алюминиевой обмотке, удешевляющей себестоимость продукта. Как проверить: найдите на официальном сайте компании массу оригинальной модели и сравните с рыночным экземпляром. Скорее всего, осведомленный продавец откажется взвешивать контрафактный аппарат либо сразу признает неизвестное происхождение товара.

Заключительный вывод

Выбирая циркуляционный насос для отопления дома, важно не ошибиться с характеристиками и не гнаться за дешевизной. Недостаточный напор приведет к слабому прогреву дальних батарей, чрезмерный – к появлению шума в радиаторах и быстрому износу нагнетательного агрегата. Последний совет по выбору производителя: если хотите сэкономить, лучше отыщите брендовый оригинал б/у, он прослужит дольше нового дешевого «китайца».

Как выбрать циркуляционный насос?

При обогреве от котла важно добиться равномерного распределения тепла по всему дому. Чтобы удалённые батареи были не менее горячие, чем ближние, установите в систему циркуляционный насос. Что это такое, как он работает и как его выбрать мы расскажем в этой статье.

Что это такое и как работает?

Циркуляционный насос работает в замкнутых отопительных системах (котёл, водяные тёплые полы и т.д.). Он проталкивает горячую воду сквозь себя, поддерживая скорость потока и доставляя горячую воду в удалённые участки до того, как она успеет остыть. В зависимости от величины системы, в ней может находиться один или два насоса.

Двигатель вращает ротор, к которому крепится крыльчатка турбины. Это придаёт потоку дополнительное ускорение.

Запитывается от сети 220 В.

Типы циркуляционных насосов

С «мокрым» ротором

Двигатель, ротор и крыльчатка находятся в воде. Устанавливается горизонтально. Изготавливается из «нержавейки», чугуна, алюминия или бронзы. Используется для бытовых нужд.

Практически бесшумный.
Не требует технического обслуживания.

Низкий КПД – 45-50%.

С «сухим» ротором

Двигатель и ротор не соприкасаются с водой. Используются, чаще всего, коммунальными службами. По типу установки делятся на три типа:

В консольных двигатель и насос располагаются в отдельных корпусах, объединённых общим основанием. Валы соединены муфтой. Перекачивает даже слабозагрязнённую воду. Для установки требуется подготовить фундамент.

На блочные (моноблочные) насосы устанавливаются асинхронные электродвигатели с воздушным охлаждением. Двигатель отделён от крыльчатки, но находится с ней в едином корпусе. Для установки также требуется фундамент.

У вертикальных (in-line, inline) входные и выходные патрубки устанавливаются на одной оси. Не требуют предварительной подготовки перед установкой.

Производительнее «мокрых» насосов.
Высокий КПД – до 80%.
Не портятся при отсутствии теплоносителя.

Нуждаются в регулярном сервисе: замене уплотнительных колёс, смазке и т.д.
Шумные.

Расчёты производительности

Чтобы насос работал эффективно, нужно верно подобрать его характеристики. Если вы не уверены в данных, лучше обратитесь к специалисту перед покупкой. Проще всего узнать производительность по следующей формуле:

G – объём необходимого теплоносителя, л/ч
Q – общая нагрузка на отопление, Вт. Для облегчения расчётов лучше брать соотношение 1000 Вт на 10 м².
Δt – разность между температурой воды на выходе из котла и при возвращении к нему. При расчетах обычно принимается равной 20° C.

К примеру, нужно подобрать насос для загородного дома в 100 м². Для его обогрева потребуется 10000 Вт. В таком случае расчёт будет выглядеть так: G=0,86х10000/20=430 л/ч =0,43 м³/ч

Итого, понадобится насос с производительностью 430 л или же 0,43 м³/ч.

Место установки

Универсального места для монтажа нет. Наиболее частое расположение – после расширительного гидробака.

Если в каких-то комнатах дома чувствуется ухудшение отопления, устанавливать насос нужно на входе трубы в помещение.

Учимся читать маркировку

Формат маркировки циркуляционных насосов – ХХ-ХХ или XX-X (например, 25-40 или 25-4). Первые две цифры показывают присоединительный размер в миллиметрах, последние – величину напора, который создаёт насос.

Насос с маркировкой 25-4 будет подключаться к трубе диаметром 25 мм (1/2 дюйма) и нагнетать воду на высоту до 4 м.

Дополнительные особенности

Регулировка скорости перекачивания поможет установить подходящий тепловой режим. Это нужно, чтобы в межсезонье насос не работал так же, как в морозную зиму, и экономнее расходовал энергию. У некоторых насосов скорости нужно переключать вручную, другие (например, некоторые модели Grundfos) делают это автоматически.
Летний режим нужен для защиты насоса и обратных клапанов от поломок в тёплое время года. Система будет автоматически включаться на пару минут каждые 24 часа, чтобы избежать закисания.
Защита от сухого хода выключит насос, если в системе циркуляции появится утечка.
Функция надёжного запуска поможет насосу корректно включиться после долгого простоя.
Вал и рабочее колесо справятся с возможными загрязнениями без вмешательства мастера.
Внутреннее катафорезное покрытие защитит чугунные насосы от ржавчины.
Дисплей покажет температуру воды, общее сопротивление системы, напор, производительность и ошибки при их возникновении.

Учитываем особенности тёплого пола

Если в доме есть и котёл отопления и водяной тёплый пол, устанавливается не только циркуляционный насос, но и гребёнка. Её задача – контролировать температуру всей системы и равномерно распределять тепло по контурам.

Дело в том, что температура воды из котла – 60-70°С. Она подходит для батарей, но для тёплого пола слишком горяча. Чтобы снизить градус, вода из котла смешивается с остывшей водой из обратного потока отопительного контура в гребёнке. Настаивать и поддерживать комфортную температуру пола можно с помощью терморегулятора.

Благодаря гребёнке, циркуляционному насосу и термостату, тёплый пол не будет обжигать ноги и не перегреет помещение.

Тепловой насос: особенности системы отопления для дома, нюансы выбора

Отопление зданий тепловыми насосами в США, Германии и многих других станах Европы давно является обычным делом. А вот на российский рынок эти агрегаты пришли относительно недавно, хотя с каждым годом доля их продаж неуклонно растет. С учетом постоянного повышения цен на электроэнергию, увеличения технической грамотности российского потребителя, а также общемирового тренда на энергоэффективность и энергосбережение, можно ожидать, что в ближайшем будущем данные системы займут достойное место среди альтернативных систем отопления. В нашей статье мы расскажем о том, что такое тепловые насосы и какие существуют виды этих систем отопления.

Виды тепловых насосов для отопления

Итак, что же такое тепловой насос? Это устройство сбора и переноса тепловой энергии от низкопотенциального источника тепла к потребителю. Главное отличие теплового насоса от традиционных нагревателей состоит в том, что первый способен передавать тепло в обратном направлении — от менее нагретого объекта к более нагретому, эффективно увеличивая температуру теплоносителя. Тепловой насос сам не производит тепло, он просто «забирает» тепловую энергию из воды, грунта или воздуха, а затем переносит ее в помещение. Физический принцип работы теплового насоса основан на том, что каждое тело с температурой выше абсолютного нуля (–273,15°C) имеет определенный запас тепловой энергии, причем этот запас прямо пропорционален удельной теплоемкости и массе самого тела.

Современное семейство тепловых насосов весьма многочисленно, его представители делятся на несколько видов в зависимости от следующих признаков:

По типу теплоносителя и системы теплообмена:
- «Воздух-воздух». В этом случае тепло к хладагенту, циркулирующему в замкнутом контуре насоса, передается от наружного воздуха, который при этом физически охлаждается. Затем оно поступает в отапливаемое помещение через внутренние блоки, которые могут быть любого вида, например настенными или напольными. Такие насосы быстро прогревают помещение и при этом относительно недорогие. Классическим примером подобного теплового насоса являются современные кондиционеры с функцией обогрева или реверсивные кондиционеры. В случае использования для обогрева воздушного теплого насоса нет необходимости иметь дополнительный источник энергии — водоем, грунтовые воды и так далее. У насоса «воздух-воздух» самая низкая стоимость монтажа и быстрая окупаемость, к тому же его можно использовать летом в качестве кондиционера для работы на охлаждение воздуха. Однако подобная технология имеет и свои минусы: такой насос достаточно энергозатратен, его производительность зависит от наружной температуры — по мере ее снижения эффективность работы агрегата падает. К тому же для подогрева воды ему нужны дополнительные модули и его невозможно интегрировать в схемы с другими источниками тепла.
- «Вода-вода». Используется тепловая энергия водоема или грунтовых вод — оптимальный вариант в том случае, если рядом есть неглубоко залегающие водные горизонты или непромерзающий полностью зимой водоем, который можно использовать. Технология состоит в следующем: из скважины вода направляется с помощью насосов на контур нагревателя — тепло идет в дом, а охлажденная вода сбрасывается через специальную скважину. Если вода поступает из открытого водоема, то ее можно возвращать в этот же водоем в другом месте. Для работы такого насоса нужен достаточный объем воды и мощные циркуляционные насосы, которые также потребляют электроэнергию. При этом энергоэффективность подобных тепловых насосов велика и с лихвой окупает перерасход энергии на транспортировку воды от источника к потребителю.
- «Воздух-вода». Тепло наружного воздуха используется для нагрева воды, которая затем подается в систему отопления. Как и для насоса типа «воздух-воздух», в этом случае эффективность теплового насоса также зависит от наружной температуры — чем она ниже, тем больше энергии потребуется для получения необходимого количества тепла. Так что при выборе насоса обязательно нужно учитывать среднегодовые температуры и количество морозных дней. Преимуществом теплового насоса «воздух-вода» является возможность дополнительного догрева воды с помощью альтернативных источников энергии (гелиоколлекторов, солнечных панелей), их можно использовать в летнее время и межсезонье. Для преодоления пиковых отрицательных температур зимой, когда мощность теплового переноса существенно снижается, используют встроенные или отдельные водяные электронагреватели. Применяются эти насосы, как правило, в частных и многоквартирных домах, таунхаусах и гостиницах. У такой системы теплообмена довольно низкая стоимость монтажа и быстрая окупаемость, она без труда интегрируется в существующую систему отопления.
- «Вода-воздух» — принцип работы базируется на использовании энергии воды в скважине или водоеме и передаче ее в воздушную систему отопления. Данная схема схожа с концепцией «вода-вода» и реализуема лишь при наличии или организации возможных источников получения тепла (водоем, скважина).
- «Лед-вода» — для нагревания воды в отопительной системе используется тепловая энергия, высвобождающаяся при генерации льда. В процессе замораживания 200 литров воды можно получить тепловую энергию достаточную для того, чтобы обогревать небольшой дом в течение часа. На сегодняшний день это не слишком востребованный тип теплового насоса, поскольку процесс аккумуляции льда связан со специальной технологией, которую невозможно применить в большинстве коммерческих и жилых объектов.
- «Грунт-вода» — тепло извлекается непосредственно из грунта через горизонтальный коллектор или вертикальные скважины, а затем направляется в контур отопления и/или ГВС. Поскольку температура грунтовых слоев на глубине ниже температуры промерзания и всегда положительная, такой тип насоса является практически идеальным для круглогодичного использования. Он имеет высокий тепловой коэффициент, легкое управление и способен бесперебойно работать в течение многих лет, однако возведение инженерных коммуникаций для его подключения и функционирования требует больших капитальных затрат, участия высококвалифицированных специалистов, а совокупная стоимость работ и оборудования будет выше, чем для тепловых насосов всех других типов.
По виду источника тепла:
- Геотермальные насосы — получают тепловую энергию из воды или грунта. Могут быть замкнутого или открытого типа.
- Воздушные насосы — источником тепла здесь является воздух, причем не только наружный, но и воздух из вытяжной вентиляции здания.
- Использующие вторичное тепло , например тепло трубопровода центрального отопления. Такой вариант целесообразен для промышленных объектов, где имеются источники тепла, требующие утилизации.
По способу передачи энергии:
- Компрессионные насосы состоят их компрессора, расширителя, конденсатора и испарителя, а их работа базируется на циклах сжатия-расширения теплоносителя ― в результате выделяется тепло (см. рис. 1). Такой тип насосов является самым востребованным на рынке, он достаточно эффективен, прост в работе и популярен среди потребителей благодаря наименьшей стоимости.

Рис. 1. Принцип работы компрессионного теплового насоса.

Абсорбционные насосы (см. рис. 2) используют в качестве источника энергии пару абсорбент – рабочее вещество. Применение абсорбента существенно повышает эффективность работы агрегата. В качестве таких пар могут использоваться вода и лития бромид (абсорбент) или аммиак и вода (абсорбент).

Рис. 2. Принцип работы абсорбционного теплового насоса.

Выбор максимально подходящего теплового насоса для отопления того или иного объекта напрямую зависит от нескольких факторов. О них мы и поговорим далее.

По каким принципам можно выбрать систему

Тепловой насос может быть целесообразен в том случае, если установка, подключение или окупаемость прочих систем отопления по расчетам оказываются экономически нерентабельными, как в случае с энергозатратными электрическими котлами. Перед покупкой и установкой оборудования следует внимательно рассмотреть ситуацию с самых разных ракурсов.

Назначение помещения. Поскольку эффективность у разных типов насосов разная, значительную роль в выборе агрегата должен играть объект, для которого предназначено оборудование. Если это большой жилой дом, в котором люди находятся постоянно, тепловой насос должен обеспечивать надежное и качественное отопление дома и горячее водоснабжение круглый год. В этом случае подойдут насосы, например, типа «воздух-вода» или геотермальный насос (при возможности его применения на объекте). В случаях когда требуется лишь эпизодическое применение теплового насоса для обогрева помещений, оптимальным будет высокоэффективный тепловой насос «воздух-воздух».
Наличие/отсутствие центральной системы отопления и ГВС. Если такая система существует, а насос используется только в качестве «доводчика» в отдельных помещениях, то необходимо оценивать эффективность взаимодействия систем — она будет тем больше, чем меньше температурных различий между нагревом элементов и источником тепла. Например, более разумным будет использование теплового насоса в тандеме с теплыми водяными полами, чем с обычными радиаторами отопления (температура теплоносителя в полах всегда ниже).
Регион использования. Здесь необходимо принимать во внимание и температурные значения, и особенности почвы, и наличие водоемов, и прочие геоклиматические условия. Например, при слишком низких среднегодовых температурах использование насоса типа «воздух-воздух» будет неэффективным, поскольку в этом случае его работа будет слишком энергозатратна и малоэффективна. Если на участке невозможно провести буровые работы или недостаточно площади для размещения горизонтального коллектора, то, соответственно, невозможно будет и установить насос «грунт-вода». Решением в этом случае может стать установка насоса «воздух-вода». Для зданий, расположенных недалеко от водоемов или там, где есть необходимый дебет подземных вод, можно использовать насос «вода-вода».
Площадь дома. Если отапливаемая площадь превышает 250 м 2 и есть возможность бурения скважин, то оптимальным будет насос «грунт-вода». Для домов менее 200 м 2 идеально подойдет насос типа «воздух-вода». Для небольших квартир, офисов или торговых помещений можно использовать насос «воздух-воздух».
Использование в качестве кондиционера. В этом случае можно применить тепловые насосы «вода-вода» или «грунт-вода», у которых есть возможность пассивного охлаждения (без использования компрессора). Все остальные типы насосов будут охлаждать помещение в активном режиме, поэтому затраты на эксплуатацию в теплый период года могут оказаться выше.
Наличие вентиляционной системы. Если она имеется, то с помощью интеграции в нее теплового насоса, систему можно эффективно использовать для воздушного отопления. Данная схема установки, как правило, подходит для административных и офисных зданий, а также спортивных комплексов, где система вентиляции с механическим побуждением является обязательным атрибутом.

Еще один важный фактор выбора — стоимость оборудования. Она может варьироваться в зависимости от типа теплового насоса, торговой марки, страны-производителя и многих других факторов.

Стоимость систем отопления с тепловым насосом

При выборе теплового насоса в качестве основного элемента системы отопления следует помнить, что итоговая стоимость будет включать не только цену самого насоса (оборудования), но и затраты на дополнительные инженерные системы, расходные материалы и монтажные работы.

Как уже говорилось, самыми недорогими являются насосы «воздух-воздух». Цена оборудования здесь начинается от 35 000 рублей за высокоэффективный агрегат для помещения до 20–30 м 2 : данную стоимость можно экстраполировать и на большие площади. Однако как полноценная система обогрева данные тепловые насосы могут применяться исключительно в южных регионах, в России это актуально для климатических зон Черноморского побережья Кавказа и Крыма с расчетными зимними температурами в диапазоне от –5ºС до –7ºС. Как правило, цена монтажа подобного теплового насоса не превышает стоимость монтажа кондиционера сплит-системы и варьируется от 7500 до 16 000 рублей. Также следует понимать, что согласно требованиям СНиП (строительных норм и правил), действующих в РФ, применение системы воздушного отопления в жилых и административных помещениях требует обязательного наличия 100% резервирования мощности воздушного обогрева. Поэтому тепловые насосы «воздух-воздух», как правило, используются в частном секторе.

Обогрев и система ГВС дома с площадью около 100–150 м 2 с помощью теплового насоса «воздух-вода» потребуют более серьезных затрат. Во-первых, кроме насоса необходимо приобрести дополнительное оборудование: расширительные баки, циркуляционный насос, бак косвенного нагрева (бойлер), а также оснастить обогреваемые зоны высокоэффективными доводчиками — тепловыми конвекторами/радиаторами и/или обустроить в них систему теплых (водяных) полов. Элементы теплового насоса, а также потребители подключаются между собой посредством водяных трубопроводов, а значит, установка данной системы должна быть совмещена со строительством или реконструкцией объекта. Кроме того, придется немало заплатить за монтаж и пусконаладочные работы. В среднем итоговая цена решения для дома с площадью около 100 м 2 составит от 500 000 рублей при весьма скромном бюджете.

Самыми дорогими являются геотермальные насосы. В этом случае придется потратиться и на само оборудование, и на монтаж, в который входят земляные работы, обустройство скважин и коллекторов, ввод трубопроводов в дом, установка и обвязка самого насоса, монтаж вспомогательного оборудования (радиаторы, конвекторы, теплые полы), плюс подключение всего комплекса устройств и пусконаладка.

В среднем оборудование и его установка для дома площадью 100 м 2 будет стоить от 700 000 рублей, для дома в 200 м 2 — от 1 млн рублей.

Тепловые насосы — современный, экономичный и экологичный способ получения тепловой энергии. Окупаемость тепловых насосов весьма высока, и при правильной организации системы отопления объекта, а также при должном утеплении стен и перекрытий здания это может стать замечательной альтернативой традиционным для России электрическим и дизельным котлам, а также котлам на сжиженном газе и пеллетном топливе. В случае установки теплового насоса для потребителя более актуальным становится вопрос обеспечения стабильного основного электроснабжения объекта, а также наличия аварийного источника электричества: при длительном отключении электроэнергии работа теплового насоса должна поддерживаться с помощью автономного генератора.

Пармон Анна Сергеевна Ответственный редактор

Тепловые насосы, вне всякого сомнения, очень перспективны, а их конструкция постоянно совершенствуется. В некоторых странах Западной Европы, например в Германии, Швеции и Норвегии, для того чтобы стимулировать население к переходу на экологичные и энергоэффективные системы отопления, правительства частично дотируют покупку и установку подобных систем.

Производители кондиционеров: разбираемся в ассортименте климатического оборудования

Настенные кондиционеры: как выбрать климатическое оборудование и на какую сумму рассчитывать?

VRF-системы: в чем особенности мультизональных систем кондиционирования и какова их стоимость

Противовирусные препараты: виды и применение
Последствия самоизоляции или Как вернуться к привычной жизни
Обеззараживание воздуха: как уничтожить бактерии и вирусы

Приложения для доставки продуктов на дом: обзор от пользователей
Китайская медицина: секреты терапии
Процедура банкротства юридических лиц

Топ-10 бизнес-школ России
Как выбрать соковыжималку для дома
Как и чем можно лечить грипп у ребенка?

© 2021 АО «Аргументы и Факты» Генеральный директор Руслан Новиков. Главный редактор еженедельника «Аргументы и Факты» Игорь Черняк. Директор по развитию цифрового направления и новым медиа АиФ.ru Денис Халаимов. Шеф-редактор сайта АиФ.ru Владимир Шушкин.

Циркуляционный насос для отопления: виды, устройства, критерии выбора

Современные производители выпускают широкую линейку циркуляционных насосов с различными техническими характеристиками, которые используются для нагнетания давления в автономных системах отопления. Это обеспечивает быстрое и равномерное распределение теплоносителя по системе, что повышает КПД тепловых агрегатов и позволяет экономить расходы на отопление.

Когда требуется установка циркуляционного насоса в системе отопления?

Наличие циркуляционного насоса в системе отопления сокращает время нагрева радиаторов до нескольких минут. Он принудительно разгоняет теплоноситель по системе отопления, обеспечивая равномерную циркуляцию горячей жидкости. Потребность в его установке возникает в тех случаях, когда естественная циркуляция теплоносителя не справляется с обогревом дома.

Монтаж насосов производится сразу при устройстве системы отопления или в ходе её модернизации. Иногда, ошибки в проектировании систем отопления обнаруживаются только в процессе эксплуатации.

Причиной плохого обогрева домостроения может стать обрастание внутренних стенок труб системы ржавчиной, накипью или грязью.

Это увеличивает гидравлическое сопротивление в системе отопления и ухудшению циркуляции теплоносителя в целом в ней или на отдельных участках. Установка насоса может помочь решить проблему обогрева дома в таких случаях без полной замены системы отопления. Бесперебойная работа насосов зависит от их правильной установки.

Что даёт установка циркуляционных насосов в системы отопления?

Современные насосы позволяют регулировать интенсивность подачи теплоносителя в системе в автоматическом режиме. Поддержание в ней постоянной температуры предохраняет детали системы от преждевременного износа, а равномерное движение теплоносителя по трубам и радиаторам увеличивает срок службы теплового агрегата и расширительного бака.

Среди других плюсов установки циркуляционных насосов в систему отопления:

исключение возможности образования воздушных пробок в системе;
повышение КПД теплового котла и снижение расхода топлива на обогрев дома;
возможность установки полотенцесушителей и использования в устройстве системы отопления труб небольшого диаметра.

Виды, особенности

Устройства центробежного типа действуют по принципу забора жидкости рабочим колесом и выброса её в заданном направлении. На всасывание и нагнетание они работают с одинаковой эффективностью. Все используемые в системах отопления циркуляционные насосы подразделяются на две основных группы: с мокрым и сухим ротором. Каждый тип устройств имеет свои конструктивные особенности.

Насосы с мокрым ротором

Оборудование такого типа считается наиболее подходящими для бытовых систем отопления из-за низкого уровня шума, создаваемого ими во время работы. По своему строению они похожи на дренажные агрегаты. Внешне насосы с мокрым ротором можно отличить от сухих конструкций по отсутствию оребрения на корпусе двигателя и крыльчатке на его торце.

Рабочее колесо у них устанавливается непосредственно на вал двигателя. На него же ставят сальники, предотвращающие протечку. Корпус имеет герметичную конструкцию. Для его изготовления используют: латунь, чугун, бронзу или нержавеющую сталь. Ротор насосов чаще всего имеет исполнение из керамического материала. Особенностью конструкции является его непосредственное соприкосновение с водой.

Центробежная сила создаётся внутри насоса. Вращающаяся крыльчатка понижает давление внутри корпуса устройства. Это вызывает приток жидкости. Она увеличивает давление. Возникающий перепад температур создаёт условия выталкивания носителя в систему.

Среди достоинств насосов такого типа:

самостоятельное удаление воздушных пробок из системы;
меньший износ деталей насоса;

самоохлаждение.

Насосы с сухим ротором

Устройство не имеет прямого контакта с жидкостью. Насосы такого типа имеют самый высокий КПД. Охлаждение конструкции происходит при помощи воздушной системы. Главным недостатком оборудования такого типа является повышенный уровень шума во время работы. Циркуляционные насосы с сухим ротором предназначены для работы с большим объёмом воды. Им отдают предпочтение при установке в системе отопления промышленных объектов.

Лучшие циркуляционные насосы для систем отопления

Grundfos UPS 25-40 180

Страна производитель – Сербия. Модель входит в число наиболее популярных и востребованных. Способ установки – горизонтальный и вертикальный. Агрегат имеет защиту от перегрева. Категорически запрещена эксплуатация насоса для перекачки сильно загрязнённых жидкостей. Предел рабочих температур – от 2°С до 110°С. Настройка работы агрегата – механическая.

Характеристики:

производительность – 2900 л/ч;
потребляемая мощность – 45 Вт;

напор – 3,8 м.

Достоинства:

высокая производительность;
доступная цена;
надёжность;
хороший напор.

Недостатки:

дороже аналогичных устройств отечественного производства;
модель часто подделывается.

«Вихрь» ЦН-25-4

Страна производитель – Россия. Модель предназначена для перекачивания горячей и холодной жидкости. Диапазон рабочих температур от -10°С до 110°С. Корпус изделия выполнен из чугуна. Оптимальный режим работы насоса выбирается с помощью специального переключателя.

Характеристики:

производительность – 50 л/мин.;
потребляемая мощность – 72 Вт;

напор – 4 м.

Достоинства:

низкий уровень шума;
простота монтажа и эксплуатации;
длительный срок эксплуатации;
доступная стоимость;
экономичность;
компактность.

Главный недостаток

несоответствие заявленных производителем характеристики фактическим.

Oasis CN 25/4

Страна производитель – Китай. Модель с мокрым ротором предназначена для установки в системах отопления, рассчитанных на обогрев помещений до 100 кв.м. Способ установки – горизонтальный. Корпус выполнен из чугуна, ротор керамический. Модель может использоваться для подачи горячей воды и в системах «тёплый пол».

Характеристики:

производительность – 170 л/мин.;
потребляемая мощность – 245 Вт;

напор – 8 м.

Достоинства:

экономичность;
компактность;
малый вес;
длительный срок службы;
простота монтажа и обслуживания.

Недостатки:

Grundfos UPS 25-60 180

Страна производитель – Дания. Модель с мокрым ротором. Предназначена для установки в горизонтальном и вертикальном положении. Есть требования по чистоте жидкости. Может использоваться для систем отопления и горячего водоснабжения. Изделие имеет бронзовый корпус. У насоса 3 скорости работы, с помощью которых регулируется давление в системе.

Характеристики:

производительность – 4,35 м.куб./час.;
потребляемая мощность – 60 Вт;

напор – 6 м.

Достоинства:

несколько скоростей работы ротора;
компактность;
надёжность;
простота установки и эксплуатации.

Как выбрать циркуляционный насос для отопления: принцип работы, расчеты, монтаж

Системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя доказали свою эффективность. Они позволяют обеспечить оптимальный режим работы нагревательного оборудования и использовать любые типы котлов, снизить расходы на энергоресурсы, уменьшить стоимость системы за счет применения трубопроводов меньшего диаметра, упростить регулирование температуры.

В составе такой системы отопления одну из важнейших ролей играет циркуляционный насос.

Функции, разновидности и принцип действия циркуляционных насосов

Для чего нужен циркуляционный насос (помпа)? Согласно принципу действия систем с принудительным циркуляцией, движение нагретой жидкости происходит благодаря избыточному давлению, создаваемому насосным оборудованием.

Соответственно, на помпу возлагается решение двух задач:

Обеспечение высокой скорости движения теплоносителя;
Создание избыточного давления, достаточного для преодоления гидравлического сопротивления, возникающего в элементах системы.

Первая является основной с точки зрения эффективности и экономичности отопления. Действительно, при высокой скорости движения теплоносителя разница его температур в подающем и обратном трубопроводах уменьшается – жидкость просто не успевает остывать. В результате:

Даже при значительной длине магистралей обеспечивается равномерное распределение тепла в обслуживаемых помещениях;
Для подогрева жидкости требуется меньший расход энергоресурсов (по сравнению с гравитационными системами экономия может составлять до 20-30 %);
Источники тепла (котлы, нагреватели других типов) работают в щадящем режиме;
Появляется возможность создания закрытых (герметичных) систем, в которых может быть использован теплоноситель с высокими показателями теплоемкости (например, антифриз, смесь или водный раствор гликолей и др.).

Выбираем тепловой насос для отопления дома: обзор систем отопления будущего.

Варианты и технология устройства однотрубной системы отопления своими руками. Читайте здесь.

Как сделать двухтрубную систему отопления частного дома своими руками:

Владельцу такой системы ее проектирование, монтаж и эксплуатация обходятся значительно дешевле.

Устройство циркуляционного насоса для отопления включает несколько основных узлов и деталей:

Рабочее колесо (крыльчатку), обеспечивающее перекачивание жидкости;
Электродвигатель для привода рабочего колеса;
Перекачивающей камеры с впускным и выпускным (подающим и напорным) патрубками, которые присоединяются к трубопроводам;
Корпуса;
Клеммной коробки для электрических подключений и установки регулирующих органов (в случае модификации устройства с регулировкой скорости).

Как это работает:

В перекачивающую камеру через впускной патрубок поступает теплоноситель.
Здесь он захватывается крыльчаткой, приводящейся во вращение электродвигателем.
При повышенном давлении отправляется в выпускной патрубок, присоединенный (как и впускной) к магистрали отопительной системы.

Производители предлагают множество различных конструкций насосного оборудования. Большинство из них модно отнести к одному из двух классов:

Устройства с «мокрым» ротором;
Помпы с «сухим» ротором.

В первом крыльчатка, как правило, выполняется в едином блоке с ротором электродвигателя. В результате ротор оказывается погружен в перекачиваемую жидкость.

Основной особенностью конструкции второго типа является ротор, изолированный от крыльчатки и теплоносителя за счет торцевого уплотнения.

Каждое из решений имеет собственные достоинства и недостатки. В варианте с «мокрым» ротором жидкость выполняет одновременно функции смазки и теплоотвода. Это позволило получить компактные конструкции с минимальным уровнем рабочего шума. Именно такие насосы получили широкое распространение для бытовых приложений – ГВС и автономного отопления.

Вариант с «сухим» ротором отличается более высокими значениями КПД и максимальной мощности, что определило использование такого оборудования в системах, требующих высокой производительности, например, мини-котельных, осуществляющих теплоснабжение многоквартирных домов.

Как подобрать циркуляционный насос для отопления

Подбор циркуляционного насоса для системы отопления начинают с расчета требуемых значений технических характеристик. Ответ на вопрос, циркуляционный насос для отопления как выбрать , предполагает, прежде всего, расчет двух основных показателей – производительности и напора.

Расчет базируется на тепловой мощности системы отопления. Для практического применения приемлемую точность дает методика укрупненного расчета.

Расчет производительности насоса

Необходимую для нормальной работы отопительного оборудования производительность определяют по формуле:

Q = 0,86 * P/dt

Q — производительность помпы в куб.м/ч,

Р – тепловая мощность в кВт,

dt – разница между температурами теплоносителя в подающей и обратной ветви отопительной магистрали.

Для определения тепловой мощности потребуются:

объем помещений,
теплопроводность ограждающих конструкций и их площадь,
количество окон и другие сведения, например, наружная температура в отопительный сезон.

Методики расчета и справочную информацию приводятся в нормативных документах или на специализированных ресурсах.

Для укрупненного расчета подойдет вариант с удельными показателями — мощностью для отопления 1 кв.м помещений. По европейским нормам они составляют:

Для малоэтажных частных жилых домов – 100 Вт/кв.м;
Для квартир в многоквартирных многоэтажных домах – 70 Вт/кв.м;
Для помещений в производственных зданиях и жилых помещениях с утеплением высококачественными теплоизоляционными материалами – 30-50 Вт/кв.м.

Европейские нормы хорошо работают для регионов с умеренным климатом. Для более суровых условий следует использовать нормативы СНиП 2.04.07-86 «Тепловые сети», ориентированные на температуры наружного воздуха вплоть до -30 градусов:

Для одно- и двухэтажных зданий – 173-177 Вт/кв.м;
Для зданий с бОльшим количеством этажей – 97-101 Вт/кв.м.

Разница температур на подаче и обратке зависит также от различных факторов и лежит в пределах 5-20 градусов. Основную роль здесь играет тип системы отопления. Для низкотемпературных, где температура теплоносителя не превышает 40 градусов (например, в для систем «теплый пол») принимают меньшие значения, для высокотемпературных – большие. Так, если выбирается дополнительный насос в системе отопления квартиры в многоквартирном доме, типовой величиной является разница температур 20 градусов.

Нередко встречается ситуация, когда необходимо произвести расчет насоса для системы отопления , в которой уже установлен котел, а насосное оборудование приобретается позже для повышения эффективности работы и экономии энергоресурсов.

Для расчетов потребуется:

N (кВт) — мощность котла

dt1 — разность между температурами теплоносителя на выходе источника тепла и обратной ветви магистрали.

Производительность насоса определяется по соотношению

В данном видео подробно рассказано, как производить необходимые расчеты:

Расчет напора

Следует знать, выбирая циркуляционные насосы для систем отопления — технические характеристики во многом определяются именно этим показателем. Напор (максимальный) в обязательном порядке входит в систему заводских обозначений. К примеру, насос циркуляционный Wilo Star RS 25 4 создает максимальный напор 4 м.

Нередко этот показатель называют высотой подъема, что может ввести пользователя в заблуждение. В функции насосного оборудования не входит подъем жидкости, а напор необходимо развивать, чтобы преодолеть гидравлическое сопротивление, создаваемое элементами системы.

Именно из этих соображений ведется расчет параметра.

H=1,3*(R1L1+R2L2+Z1+Z2+….+ZN)/10000

H – высота всасывания (подъема) или требуемый напор насосного оборудования;

R1, R2 – удельные потери давления на подающей и обратной ветви магистрали, Па/м;

L1, L2 – длина трубопроводов подачи и обратки соответственно;

Z1, Z2, ZN – сопротивления элементов системы.

Удельные потери в трубопроводах систем зависят от:

их диаметра,
материала,
скорости перемещения теплоносителя,
других свойств изделий и особенностей их эксплуатации.

В справочной литературе, а также на специализированных сайтах приводятся соответствующие таблицы. В некоторых источниках приводится и дугой вариант — значения гидравлического сопротивления (потери напора) для 1 м или 100 м труб в зависимости от расхода и скорости теплоносителя, а также материала и диаметра труб.

Для других элементов типовые значения составляют:

Котлы – 1000-5000 Па, компактные модели – 5000-15000 Па;
Радиаторы отопления – 500 Па;
Обратные клапаны – 5000-10000 Па;
Вентили на радиаторах – 10000 Па;
Регулирующие клапаны – 10000-20000 Па.

Точный расчет гидравлического сопротивления достаточно сложен. Оценить необходимый напор можно по укрупненному соотношению

N – этажность обслуживаемого здания (с учетом подвала, чердака и т.д.);

K – эмпирическая усредненная величина гидравлических потерь для одного этажа. Это значение лежит в пределах 0,7 – 1,1 м для традиционных двухтрубных систем, и 1,16-1,85 м систем коллекторно-лучевой архитектуры (например, для того же «теплого пола»).

Как рассчитать мощность циркуляционного насоса для отопления

Мощность является одним их характеристических параметров оборудования, важным для выбора конкретной модели. Определяют ее из соотношения (результат получают в кВт)

Pн = (p * Q * H) * КПД / 367

р – плотность теплоносителя;

Q – расчетная величина расхода;

Н – расчетная величина напора.

Для предварительного расчета КПД принимают в пределах 0.75-0.85, что обеспечит необходимый запас по мощности при выборе оборудования.

Как выбрать циркуляционный насос для конкретной системы

В заводских обозначениях моделей указываются два параметра:

присоединительные размеры,
напор.

Так, если рассматривать циркуляционный насос 40 25, 40 обозначает развиваемый напор 4 м, а 25 – установку на трубопроводы диаметром 25 мм (1’’). Аналогично, циркуляционный насос Wilo Star RS 25 7 предназначен для установки на 1-дюймовые (25 мм) трубопроводы, а высота подъема (максимальный напор) для него составляет 7м.

Конечно, это важная информация, но ее недостаточно для правильного подбора устройства. Производители, выпускающие насосы циркуляционные для отопления, в технических характеристиках приводят также:

максимальную производительность,
мощность,
КПД.

Однако и знания этих величин хватит только для предварительного определения множества конкретных моделей, которые могут подойти для работы в системе — их производительность, напор и мощность должны быть больше, чем рассчитанные на предыдущем шаге значения.

Подбор модели ведут по приведенной в технической документации напорно-расходной (рабочей) характеристике. Расчетная рабочая точка (расход и напор) должна находиться на этой кривой, причем оптимальный вариант – в ее средней трети. При таком выборе обеспечивается максимальный КПД устройства и остается пространство для регулирования.

Другие важные критерии выбора

При выборе модели оборудования следует также обратить внимание на:

Материалы узлов и деталей агрегата. К примеру, с точки зрения долговечности и надежности устройства предпочтение стоит отдать крыльчаткам из нержавеющей стали и композитных материалов и корпусам не из чугуна, а из нержавеющей стали или латуни.
Количество скоростей. При прочих равных предпочтительнее использовать многоскоростные (наиболее распространенный вариант – трехскоростные) модели. Они предоставляют широкие возможности для регулирования. Следует обратить внимание на то, что при выборе рабочая точка должна находиться на характеристике, соответствующей средней скорости.
Возможность подключения систем автоматики. Автоматика для циркуляционного насоса отопления позволит существенно экономить ресурс системы и энергоносители.
Напряжение питания. Циркуляционный насос для отопления на 12 вольт лучше с точки зрения электробезопасности (а некоторые модели – и по возможностям регулирования), но требует соответствующего источника.

Замечания по монтажу и запуску

Для долговременной работы оборудования и его высокой эффективности следует соблюдать некоторые правила:

Монтаж насоса производят так, чтоб его вал находился горизонтально. Для оборудования с «мокрым» ротором такое требование является обязательным! Ориентация трубопроводов (вертикальный, горизонтальный или наклонный участок) значения не имеет.
Клеммная коробка должна располагаться сверху. Это обеспечит безопасность даже в случае возможных протечек.

Как выбрать расширительный бачок для системы отопления закрытого типа? Подробная статья.

Современные агрегаты позволяют установку и на подачу, и на обратку, но расположение на обратном участке снизит тепловые нагрузки и увеличит ресурс оборудования.
При монтаже обязательно предусмотретьбайпас для циркуляционного насоса . Это позволит при отсутствии электропитания использовать отопительную систему в режиме с естественной циркуляцией.
В качестве рабочей выбирается средняя скорость оборудования. Запуск системы осуществляется на самой высокой скорости (в системах с автоматикой отключается блокировка).
После запуска следует удалить скопившийся воздух через предусмотренные в конструкции специальные клапаны.

Производители и цены

При покупке оборудования следует отдать предпочтение известным торговым маркам. В большинстве случаев это станет гарантией высокого качества, надежности и долговечности изделий. Среди лучших вариантов следует рассматривать:

Grundfos. Компактное и функциональное оборудование, одни из важнейших преимуществ которого является экономичность. Производитель предлагает широкий ассортимент устройств – с «сухим» ( Grundfos UPS) и «мокрым» (Grundfos Alpha2) ротором по ценам (в зависимости от комплектации, производительности, набора функций) от 5 до 60 тыс. руб.
DAB – циркуляционные насосы от итальянского производителя. Отличаются высоким качеством материалов и сборки, надежностью. В ассортименте насосы с сухим и мокрым ротором, рассчитанные на различные производительности и напоры. Маленький н асос циркуляционный DAB наиболее востребованных серий VA и VB можно приобрести по цене 3,5 – 6 тыс.руб.
Wilo. Оборудование настоящего немецкого качества. Надежность, функциональность, экономичность – вот что отличает оборудование производителя, причем касается это даже устройств самых распространенных серий, например Wilo Star RS, предлагающиеся по ценам от 4 до 7 тыс. руб.
Oasis – циркулярный насос еще одного немецкого производителя «Forte Technologie&Produktion GmbH». Качественное оборудование для решения широкого круга задач. Получает насос циркуляционный «Оазис» отзывы только положительные благодаря надежности и привлекательным ценам в диапазоне от 3 до 7 тыс.руб.
Джилекс. Циркуляционные насосы российского производства, не уступающие лучшим зарубежным аналогам. Серия Циркуль – это качественные материалы, надежность по выгодным ценам порядка 3-5 тыс.руб.

Как правильно выполнять установку, смотрите:

Циркуляционный насос для котла отопления: выбор и самостоятельный монтаж устройства

Равномерное распределение теплоносителя внутри трубопровода и радиаторов обеспечивается за счет использования насоса для котла отопления. Приспособление поддерживает нужное давление в системе, помогая жидкости преодолевать непростой путь. Монтаж циркуляционного насоса можно провести самостоятельно, если ознакомиться с инструкцией и техническим устройством прибора.

Что такое циркуляционный насос

Одним из необходимых элементов в системе горячего водоснабжения и отопления является циркуляционный насос. Это устройство выполняет нагнетающую и всасывающую функции, способствует активному перемещению жидкость внутри отопительной системы. Насос монтируется непосредственно в трубопровод. Предназначен для работы в замкнутом контуре.

Основными элементами прибора являются:

корпус;
крыльчатка;
ротор;
вал двигателя;
клеммная коробка;
двигатель;
воздушный винт.

Как только на ротор подается электрическая энергия, он начинает вращаться, передавая крыльчатке сигнал на движение. Это приводит к всасыванию жидкости с одной стороны устройства и выталкиванию с другой. Чтобы агрегаты было легче монтировать и обслуживать, производители выпускают различные модели по форме корпуса и габаритам.

Цены на циркуляционные насосы для котлов отопления

Для чего используется

Благодаря циркуляционному насосу обогрев помещений осуществляется равномерно и быстро, поэтому сфера применения таких агрегатов обширная.

Насосы устанавливают для таких целей:

Улучшение качества работы системы с естественной циркуляцией.
Принудительное движение теплоносителя при геотермальном отоплении. Тепловой насос работает по классическому циклу Карно: забирает глубоко внизу холодный теплоноситель и получает взамен нагретый до 50 градусов поток жидкости внутри отопительной системы. Летом геотермальное оборудование из нагревателя превращается в средство пассивного кондиционирования.
Обеспечение циркуляции воды в системах горячего и холодного водоснабжения в частном доме.
Повышение эффективности работы конструкции теплый водяной пол.
Использование в системах кондиционирования с целью охлаждения.

Виды насосов

Все электронасосы имеют общий принцип работы, но отличаются конструкцией и эффективностью. Чтобы правильно выбрать устройство, необходимо знать, какие виды оборудования существуют, чем отличаются.

Различают два вида циркуляционных агрегатов:

С мокрым ротором. Такие устройства имеют модульную конструкцию, что упрощает их техническое обслуживание и ремонт. Ротор и крыльчатка находятся в рабочей среде, сухой остается только электрическая часть. У приборов невысокий уровень шума. Ступенчатый регулятор скорости позволяет контролировать расход электрической энергии. Преимущество агрегата заключается в длительном сроке эксплуатации при условии правильного монтажа. Недостаток прибора — чувствительность к качеству рабочей жидкости.
С сухим ротором. Насос отличается типом конструкции. Ротор заключен в герметичный корпус, а крыльчатка погружена в теплоноситель. От проникновения жидкости двигатель защищен уплотнительными кольцами. Основной плюс агрегата — высокий коэффициент полезного действия и минимальные требования к качеству теплоносителя. Устройство создает высокий уровень шума.

Судя по характеристикам, можно сделать вывод, что для частных домов и квартир больше подходят устройства с мокрым ротором.

Преимущества котлов с насосом

Электрический котел с циркуляционным насосом благодаря своей уникальной конструкции, может выполнять функции целого комплекса отопительных устройств.

Повышенный спрос на такое оборудование обусловлен его преимуществами:

Большой ассортимент моделей дает возможность выбрать котел для обогрева помещений любой площади. Пользователю не нужно подбирать насос отдельно.
Устройство позволяет прогонять жидкость по всем контурам с оптимальной скоростью. Это помогает равномерно и быстро прогреть помещение.
Коэффициент полезного действия — 90% и выше, что говорит о высокой эффективности моделей.
Автоматизация процесса обеспечивает простую настройку и высокую безопасность котлов.
Оборудование экологично, так как в процессе его работы не производится выброс вредных веществ.
Простой монтаж отопительной системы.

Производители выпускают котлы настенные, которые подходят для небольших квартир, а также напольные, способные обеспечить теплом помещение с большой площадью.

Недостатки

Котлы со встроенными циркуляционными насосами не лишены недостатков, знакомство с которыми позволит определиться, стоит ли устанавливать подобное оборудование.

Электроэнергия обходится дороже, чем газ или твердое топливо.
Бесперебойная работа котла напрямую зависит от напряжения в подающей сети.
Необходимость установки качественной проводки в отапливаемом помещении.

Недостатки использования котлов в основном связаны с необходимостью обеспечения их электрической энергией. Перед установкой необходимо рассчитать силу тока, чтобы выбрать кабель нужного сечения и автомат. Для снижения мощности самого котла на выходном контуре отопительной системы ставится аккумуляторная емкость.

Виды устройств для котлов

Врезанные в отопительный контур помпы усиливают циркуляцию теплоносителя в трубах. В зависимости от области применения они отличаются по конструкции и техническим параметрам.

Устройства делятся на два типа: циркуляционные насосы для газового котла и питательные аппараты для паровых агрегатов. Главное — правильно подобрать прибор под конкретный трубопровод и характеристики котла.

Циркуляционные

Многие модели одно- и двухконтурных газовых котлов оснащены циркуляционными насосами, которые устанавливаются рядом с гидравлическим блоком. Для бытовых нужд идеальным вариантом являются однофазные помпы с мощностью до 100 Вт, обеспечивающие скорость прокачки жидкости до 2 м/с. Эти модели легко устанавливаются на пластиковые трубы и способны долго прослужить без ремонта, так как собираются из нержавеющих компонентов.

Помпы в одноконтурных газовых котлах, как и в электрических, бывают «мокрыми» и «сухими». Они необходимы в тех случаях, когда в системе низкое давление газа. Агрегат помогает такому котлу развивать мощность до 80%.

Питательные

Промышленные установки, предназначенные для подачи теплоносителя в паровые котлы электрических станций или нефтеперерабатывающих предприятий, называются питательными насосами. Агрегаты, в зависимости от типа модели, перекачивают воду с температурой от 80 °С до 165 °С. Количество примесей в жидкости не должно превышать 0,2 %.

Питательные агрегаты производятся нескольких типов и в различных конструктивных исполнениях. Эксплуатируются они в тяжелых условиях, поэтому многие оснащены устройством автоматического отключения. Каждый агрегат имеет обратный клапан — это защитная мера для предотвращения обратного вращения ротора или перегрева воды.

Рабочая часть устройств изготавливается из стали, сплавов чугуна или цветных металлов.

Как подобрать насос

Чтобы правильно выбрать циркуляционный агрегат, необходимо знать его функциональные возможности. Ознакомиться с ними можно в технической документации, которую вместе с насосом предоставляет производитель. Стоит обращать внимание на материал, из которого изготовлен корпус циркулярного прибора и на присутствие защиты.

Производительность. Эта величина максимального объема теплоносителя, которую может за один час времени прокачать приспособление. Единица измерения — м³/ч.
Напор. Показатель измеряется в метрах и представляет собой максимальное значение гидравлического сопротивления.
Скорость. Позволяет настраивать теплоотдачу в зависимости от температуры на улице. Лучше выбирать приборы, которые могут работать на различных скоростях.
Мощность. Чем меньше диаметр труб отопительной системы, тем мощнее должен быть двигатель.
Температура. До скольки градусов будет нагреваться жидкость в системе отопления.

Куда устанавливать

Среди специалистов существуют различные мнения по поводу установки агрегата в систему. Одни предлагают монтировать насос на подающем трубопроводе, другие — на обратном.

В домашней системе температура редко поднимается выше 70 °С, а жидкость не нагревается больше, чем на 90 °С. Поэтому агрегат можно врезать как в подающем, так и в обратном трубопроводе, при этом разность статистических давлений жидкости между ними не существенная, но лучше остановиться на втором варианте. Если в отопительной системе две отдельные ветки, то имеет смысл на каждой поставить отдельное приспособление.

Монтировать насос надо сразу после котла, до первого разветвления в контуре. Тогда можно будет задавать необходимый тепловой режим в каждой части дома.

Принудительная циркуляция

В домах с большой площадью в системе возможно образование воздушных пробок, что приводит к нарушению циркуляции, перегреву теплоносителя в котле и возникновению повреждений. Поэтому в обратную трубу перед вводом в теплообменник котла устанавливается насос, который осуществляет принудительную циркуляцию. Это позволяет поддерживать нужную скорость и давление жидкости.

В теплоносителе часто содержатся механические примеси, которые способны повредить двигатель или привести к заклиниванию крыльчатки, поэтому перед приспособлением устанавливается сетчатый фильтр-грязевик. Установленные с обеих сторон прибора шаровые краны позволяют осуществить ремонт или замену агрегата без слива жидкости из системы.

Естественная циркуляция

Процесс получил свое название исходя из законов физики. Благодаря строго выдержанному наклону подающей и обратной труб нагретая жидкость поднимается в верхнюю точку системы, затем по мере остывания опускается вниз, возвращаясь в котел. При работе в таком режиме теплоотдача будет низкой, кроме того, возможно отключение электрической энергии, поэтому в систему врезают насос. Это дает высокую эффективность и надежность отопления.

Дополнительно монтируют байпасную линию для помпы — перемычку, которая при отключенном котле делает систему работоспособной. В перемычке ставится шаровой отсечной кран. Он открывается, когда отключается электричество или прибор выходит из строя. Кран, ведущий к насосу, перекрывается, и система начинает работать по принципу самотека.

Куда нельзя устанавливать циркуляционные агрегаты

Не желательно устанавливать циркуляционные насосы на подающую магистраль. Бывают случаи, когда в верхней части котла скапливается воздух, устройство не может его втянуть, в результате образуется вакуум, что приводит к закипанию теплоносителя.

Образующаяся пароводяная смесь начинает двигаться в систему. Насос останавливается, потому что он может перекачивать только воду. Если вовремя не принять меры, то возможен взрыв.

Правила и нюансы монтажа

Установку насоса желательно доверить мастеру. В технической документации производитель указывает правила монтажа, так что можно попробовать выполнить работу самостоятельно. Главное — придерживаться правил обращения с устройством.

Чтобы не образовывались воздушные пробки, которые могут привести к поломке оборудования, важно правильно выбрать расположение ротора относительно горизонта. На корпусе устройства есть подсказка в виде стрелки, указывающей, в каком направлении должна двигаться жидкость в системе. Участок нужно выбирать в месте, удобном для эксплуатации агрегата.

Схема монтажа

Существует несколько схем подключения насоса к котлу. Нужный вариант выбирается исходя из типа системы и вида отопительного оборудования. Во всех схемах прибор монтируется так, чтобы его было комфортно обслуживать.

Агрегат устанавливается на обратке непосредственно перед тепловым генератором.
Помпу монтируют в начале контура после группы безопасности.
Устройство с отсекающей арматурой ставиться на байпасе.
Используется при подключении насоса к твердотопливному котлу. Устройство лучше закрепить на магистрали, которая идет из отопительной системы к теплогенератору.

Установка циркуляционного приспособления на обратке.

Как подключить к электропитанию

Работает прибор от сети 220 В. Для подключение требуются три провода: фаза, ноль и заземление.

Его можно подсоединить к электропитанию двумя способами:

Напрямую кабелем или через клеммную колодку. Необходимо провести отдельную электрическую линию с автоматом защиты, и с помощью этого кабеля подключить устройство. Клеммы обычно располагаются под пластиковой крышкой. Ее нужно снять, открутив несколько болтов, найти три разъема. Они подписаны: пиктограммы N — нулевой провод, L — фаза, а «земля» имеет интернациональное обозначение.
Через трехконтактную розетку и вилку. Следует сделать новую проводку. Осуществить монтаж наружной или внутренней розетки. Агрегату для подсоединения к сети понадобится силовой кабель с вилкой, оснащенной заземлением.

Когда нужно ставить дополнительное оборудование

От работоспособности насоса зависит функционирование всей отопительной системы. Чтобы предотвратить внезапное отключение агрегата, стоит дополнительно предусмотреть резервное питание. Для этого можно установить стабилизатор с подключенными аккумуляторами. Главное правильно подобрать и просчитать емкость приборов и следить, чтобы они не разряжались.

Снизить затраты электроэнергии и увеличить срок службы прибора можно путем установки термостата, который измеряет температуру жидкости. Насос будет запускаться, если показатель достигнет требуемого уровня.

Пошаговая инструкция по сборке и монтажу насоса

После приобретения устройства и выбора места его установки необходимо провести сборку и монтаж. Предварительно необходимо по обе стороны помпы вмонтировать шаровые краны, перед агрегатом установить грязевик для задержки окалины, грязи, абразивных частиц. Верхнюю часть байпаса надо оснастить воздушным клапаном.

Сборка и подключение насоса к котлу отопления проводятся в такой последовательности:

Перед монтажом следует слить жидкость из системы. Для полноценной очистки нужно залить в нее теплоноситель и спустить, затем повторить эту процедуру еще пару раз.
Осуществить установку насоса в систему.
После монтажа все места соединений необходимо тщательно загерметизировать.
Залить систему жидкостью. Удалить лишний воздух.
Подключить устройство к электрической сети.

Количество циркуляционных приборов, необходимых в системе, зависит от длины трубопровода.

Стоимость насосов разных видов

На рынке представлено много компаний, специализирующихся на производстве циркуляционных агрегатов. Потребителям рекомендуется покупать модели европейских производителей, пользующихся авторитетом. Спросом пользуется также продукция некоторых российских предприятий.

Модель	Страна-производитель	Цена, руб.
Прима UPS 25/60 180	Россия	1570
Wester WCP 25-40G	Россия	2127
LRP 32-50/180	Китай	2598
Hoffmann UPC 25-40 180	Германия	5256
Yonos PICO 15/1-4	Германия	6051
A 56/180 XM	Италия	10953

В продаже можно найти как бюджетные, так и дорогостоящие модели. Какой купить насос для котла отопления — это индивидуальное решение хозяина дома. Одни при выборе ориентируются на степень известности производителя, другие — на стоимость, третьи — на доступность сервиса. Как выбрать радиатор отопления изучайте по ссылке.

Видео

Посмотрите видео, где показана установка насоса в систему отопления.

Евгений Афанасьев главный редактор

Автор публикации 22.12.2018

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!

Тепловой насос: принцип работы и эффективность

Тепловые насосы (ТН) – новый способ применения альтернативных источников энергии для экономного нагрева воды в бассейне. Такие установки нагрева воды оптимально использовать в случае отсутствия доступа к магистральному газу и нагрев воды производится за счёт электричества. Использование электричества всегда дорого + нередко не хватает выделенной электрической мощности.

Тепловой насос извлекает бесплатную тепловую энергию из земли, воздуха или воды. Поэтому тепловой насос можно считать открытием среди систем отопления.

От классического отопления ТН отличаются отсутствием горения. Конвертация низких температур +2 °C . +10 °C в высокие +50 °C . +65 °C происходит за счёт замкнутого фреонового цикла.

Классификация тепловых насосов

ТН классифицируются по 2 показателям: среда добывания тепловой энергии, и среда перераспределения энергии:

«земля – вода»;
«вода – вода»;
«воздух – вода»;
«воздух – воздух».

Нагрев воды предпочтительнее осуществлять геотермальными («земля – вода», «вода – вода») или воздушными («воздух – вода») насосами. Большинство владельцев бассейнов используют теплонасосы воздушного типа. От геотермальных они отличаются отсутствием внешнего контура. Поэтому воздушные тепловые насосы стоят меньше, т.к. бурение и подвод коммуникаций для внешнего контура не требуется.

Принцип работы тепловых насосов воздушного типа

Энергию привычно ассоциировать с теплом. На самом деле энергия присутствует везде – даже в холодных объектах (строго говоря – во всём, что теплее -273°C). Дело в разнице потенциалов. Среда с отрицательной температурой обладает энергией с низким потенциалом. Конструкция устроена так, что тепловой насос извлекает низко потенциальную энергию и конвертирует в высокопотенциальную энергию.

Принцип работы схожий с холодильником. В термодинамике этот процесс называется обратным циклом Карно. Если в холодильнике тепло транспортируется из камеры в пространство для создания холодильного эффекта, то ТН устроены наоборот: собирается холод и трансформируется в тепло.

Система тепловых насосов устроена из 2 частей: наружной и внутренней. Между частями расположены компрессор и испаритель. Цикл трансформации энергии состоит из нескольких этапов. На первом этапе теплоноситель циркулирует по системе наружных труб и собирает рассеянную снаружи энергию.

Следующий этап цикла – проход теплоносителя через камеру испарителя, который заполнен хладагентом. В качестве хладагента используется фреон. При отрицательной температуре хладагент начинает кипеть. При соприкосновении с тепловой энергией низкого потенциала, хладагент превращается в газ и передвигается в компрессор.

Внутри компрессора газ снова нагревается и движется в конденсатор. Там он остывает и из газообразного состояния трансформируется в жидкость, а собранное тепло переходит в систему отопления. Далее происходит повторение цикла.

Для обеспечения непрерывности цикла требуется небольшое количество электроэнергии. Она нужна для привода в действие компрессора.

Условия эксплуатации и эффективность ТН

Определить эффективность теплонасосов можно по специальному коэффициенту СОР (англ. Coefficient of Perfomance). COP – коэффициент преобразования, который позволяет соотнести количество производимого тепла к затрачиваемой энергии.

Современные насосы могут иметь значение COP от 2 до 5. Тепловой насос с коэффициентом преобразования 5 способен трансформировать 1 кВт электроэнергии в 5 кВт тепла.

Теоретически для расчёта СОР необходимы 2 показателя: температура источника энергии (T1) и температура воды в системе (T2).

При расчёте используют измерение температуры в Кельвинах. Чтобы перевести градусы по Цельсию в Кельвины нужно прибавить 273,15. Например, температура воздуха составляет 5 °C, а в тепловом контуре 55 °С. Произведём расчёты:

55 °C + 273,15 = 328,15 К

5 °C + 273,15 = 278,15 K

COP = 328,15 / (328,15 – 278,15) = 6,563

На практике все сложнее и величина COP может быть ниже, чем в расчётах. Расчёт СОР зависима от многих исходных данных. Тут важно учитывать и температуру источника, и температуру теплоносителя, и параметры хладагента, и эффективность цикла работы, и потребление энергии насосом, и многое другое. Поэтому при сравнении СОР разных ТН следует знать при каких входных данных будет производиться сравнение.

Знание коэффициента преобразования позволяет оценить насколько эффективно применение теплового насоса. А также имея данную величину, легче сравнивать модификации насосов.

Преимущества тепловых насосов

Снижение эксплуатационных расходов
Если сравнивать тепловые насосы с другими источниками тепла в купальный сезон по цене нагрева воды – у ТН цена будет ниже.
Автономность работа
Когда подвести газ к участку нельзя, подогрев воды в бассейне тепловым насосом сохранит автономность тепловой энергии.
Автоматизация управления
Для удобства и исключения человеческого ресурса теплонасосам можно программировать нужные режимы, а контролировать работу можно из любой точки.
Пожаробезопасность
Принцип работы ТН не связан с горением, поэтому такие системы пожаробезопасны. Это значит, что не нужно согласовывать установку и использование тепловых насосов с МЧС.
Комбинирование с кондиционером
Тепловые насосы комбинируются с системами кондиционирования воздуха. Такие модификации могут одновременно подогревать воду и регулировать температуру воздуха в бассейне.

Как выбрать ТН

Тепловые насосы стоят много: чем мощнее и оснащённее агрегат – тем цена выше. Покупать большой и навороченный насос неправильный ход. При покупке ТН стоит учитывать такие факторы, как:

расположение бассейна – находится ли он на улице или в помещении;
объём бассейна – показатель, учитывать который следует в первую очередь;
температура воды – важно знать значения исходной и целевой температуры;
техническая оснащённость ТН – одна модель теплонасоса может использоваться исключительно для подогрева воды, либо также обогревать помещение.

Выбрать и купить оптимальный тепловой насос можно здесь.

Пример расчёта мощности ТН

Для расчёта необходимой мощности ТН для бассейна существует формула:

P – мощность (кВт);
1,16 – коэффициент поправки потери тепла водой при испарении;
ΔT – разница между исходной и конечной температурой воды;
t – время, необходимое для подогрева воды (ч);
V – объем воды (м 3 ).

Произведём расчёт для бассейна объёмом 30 м 3 с разницей в температуре T=10 за 36 часов (первичный нагрев).

P = 1,16 × 10 × 30 / 36 = 9,67

Таким образом, для бассейна с такими параметрами нужен тепловой насос тепловой мощностью не менее 9,7 кВт.

Такой расчёт усреднён, это важно осознавать. В формуле не учитывается ряд факторов, которые напрямую или косвенно могут влиять на функционирование насоса: температура окружающей среды на улице или в помещение, наличие вентиляции, теплосберегающих покрытий и т. д. Плюс – одно дело первичный нагрев, другое – поддержание нужной температуры.

Для корректного расчёта мощности теплонасоса стоит проконсультироваться с инженером или продавцом оборудования по телефону 8 (499) 923-32-62.