Отопление частного жилого дома представляет собой замкнутый контур, по которому движется теплоноситель. В качестве источника обогрева служит бытовой газовый, электрический, дизельный или дровяной котел, установленный в отдельном помещении. Для того, чтобы жидкость перемещалась по трубам, необходима сила гравитации, либо циркуляционный насос, который сегодня ставится практически в каждом частном доме. Для нормальной эксплуатации системы в течение длительного периода необходимо знать устройство насоса для отопления.
Насос для циркуляции теплоносителя в котельной частного жилого дома
Принцип функционирования циркуляционного насоса для отопления
Циркуляционный насос – это устройство для обеспечения стабильного движения теплоносителя по трубопроводам системы отопления. Для того, чтобы понять, как функционирует насос для циркуляции теплоносителя в системе отопления, нужно разобраться в его строении. Все подобные агрегаты, вне зависимости от марки, модификации и технических характеристик, состоят из следующих основных элементов:
- Два клапана на входе и выходе для предотвращения обратного движения жидкости.
- Основной канал из бронзы или латуни, через который происходит перемещение теплоносителя.
- Автоматическая система отключения прибора при перегреве, которая предохраняет его от быстрого выхода из строя.
Строение циркуляционного насоса
- Термодатчик, обеспечивающий экономный режим работы насоса в случае циркуляции перегретого теплоносителя.
- Некоторые приборы снабжены таймером, работая в определенные часы, когда это необходимо потребителю.
- Главный функциональный орган любого насоса – электрический мотор или роторный механизм, который приводит в движение крыльчатку для движения жидкости.
- Колесо с лопастями на оси мотора – крыльчатка.
Крыльчатка для перекачки жидкости
При включении насоса в сеть, мотор начинает работать в соответствии с заданной мощностью, раскручивая крыльчатку. Лопасти втягивают нагретую от котла жидкость в канал насоса где она за счет центробежной силы под напором поступает в систему отопления здания с дальнейшей разводкой по потребителям (радиаторы, тепловые завесы, теплый пол).
Подбор циркуляционного насоса
Для того, чтобы правильно выбрать насос для системы отопления, необходимо знать простую формулу для расчета его основных параметров. Каждый агрегат имеет 2 основных характеристики, от которых зависит его эффективность при дальнейшей эксплуатации:
- Сила напора – определяется исходя из требуемой высоты подачи теплоносителя и обеспечивается давлением, которое создается механизмом насоса.
- Объем подачи жидкости – характеризуется количеством теплоносителя, которое нагнетается агрегатом за единицу времени, в зависимости от мощности его мотора.
Купить циркуляционный насос можно в нашем интернет-магазине.
Таблица характеристик насоса
При детальном изучении инструкции можно увидеть большое количество вспомогательных технических характеристик (мощность двигателя, частота вращения крыльчатки, предельный уровень шума, монтажные габариты патрубков и т. д.), но эти параметры назначаются на основе двух, приведенных выше.
Формула для расчета производительности насоса
Работа каждого циркуляционного насоса подчиняется законам гидравлики, поэтому, для того, чтобы определить требуемые характеристики прибора, необходимо произвести расчет с помощью следующей формулы:
G = 0,86 x Q / Dt, где
- G – требуемый объем подачи жидкости, напрямую зависящий от производительности насоса, л/ч.
- Q – расчетная нагрузка на систему отопления, которая рассчитывается исходя из длины трассы и количества отопительных приборов заданной мощности, включенных в контур. В случае, если произвести расчет инженерных нагрузок не представляется возможным, принимается нормативный параметр для жилых помещений 1 кВт на каждые 10 м2 отапливаемой площади.
- Dt – это разница температур на подающей и обратной магистралях. Как правило, во избежание сложных расчетов теплопотерь, данный параметр принимается равным 20 градусам Цельсия.
График для подбора циркуляционных агрегатов Grundfos
Таким образом, если коттедж имеет площадь 230 м2, то Q составит 23 х 1 = 23 кВт, или 23 000 Вт. В таком случае G = 0,86 x 23 000 / 20 = 989 л/ч, или около 1 м3/ч, после чего данный показатель сравнивается с характеристиками насоса в магазине.
О том, как правильно выбрать прибор, подробно рассказывается в следующем видео:
Типы циркуляционных насосов
В зависимости от внутреннего строения, все насосы в системе отопления делятся на две основные категории. Каждый из типов циркуляционных насосов имеет как преимущества, так и недостатки:
- С сухим ротором – тип конструкции насоса, когда жидкость имеет доступ только к колесу с лопастями, а сам ротор находится в герметичной камере.
Агрегат с сухим ротором
- С мокрым ротором – конструкция насоса предусматривает проникновение жидкости внутрь камеры с крыльчаткой и ротором. Сухими остаются только те элементы, которые находятся под напряжением и микросхемы для автоматизации работы.
Оборудование с мокрым ротором
Таким образом, большинство домовладельцев предпочитают устройство циркуляционных насосов для отопления именно с мокрым ротором, заранее подбирая модель, характеристики которой значительно превышают расчетные значения, с учетом низкого КПД. Учитывая, что любой бытовой насос потребляет незначительное количество электроэнергии, низкий показатель эффективности не имеет никакого значения при эксплуатации. Одним из вариантов циркуляционного насоса с мокрым ротором является UPS 50-120 F PN6/10 от компании Grundfos.
Что касается агрегатов с сухим ротором, то они чаще устанавливаются в крупных системах на больших коммерческих или жилых объектах.
Преимущества и недостатки прибора с мокрым ротором можно увидеть здесь
Монтаж циркуляционного насоса в систему отопления
Устройство циркуляционного насоса в общую систему трубной разводки выполняется в строгом соответствии с прилагаемой инструкцией, где указана последовательность соединения всех деталей. Как правило, любая система отопления имеет подающую магистраль, когда подогретая вода уходит потребителю, и обратку – теплоноситель возвращается в котел для повторного нагрева. Профессионалы рекомендуют ставить насос именно на обратной магистрали, руководствуясь следующим алгоритмом:
- Перед установкой агрегата вся жидкость из системы должна быть слита.
Схема создания байпаса
- Выбирается участок трубопровода, на котором планируется установка насоса.
- Устраивается обводной дублирующий канал (байпас) с запорной арматурой для возможности монтажа, обслуживания и снятия насоса. Как правило, наружный габарит обводной трубы на порядок ниже, чем основное сечение магистрали.
- Прибор монтируется в горизонтальном положении в байпас.
- На входном и выходном патрубках устраивается запорная арматура.
- Если в теле насоса не предусмотрена сетка-фильтр для грубой очистки, необходимо установить этот элемент отдельно.
- В верхней точке монтируется обводной клапан для спуска воздуха в системе.
- В тело основной магистрали монтируется обратный клапан.
Схема монтажа циркуляционного насоса
Когда все работы завершены, мастер проверяет герметичность всех соединений и, при необходимости, обрабатывает их специальными силиконовыми или другими полимерными составами во избежание утечки.
Схемы систем отопления с принудительной циркуляцией
Существует несколько способов трубной разводки отопления с устройством циркуляционного насоса. В современных домах можно выделить 5 основных типов монтажа системы обогрева:
- Однотрубные с последовательным подключением радиаторов в единую цепь.
- Двухтрубные с подающей и обратной магистралями. В таких случаях приборы отопления включаются в схему параллельно через отводы, обеспечивая равномерное распределение теплоносителя по системе.
- Поэтажная горизонтальная разводка в конструкции пола каждого уровня дома. Такой способ дает возможность обеспечения индивидуальных настроек радиаторов в каждой комнате.
- Тупиковые – с необходимостью установки расширительного бака в наивысшей точке системы.
- С попутным движением жидкости в трубах, то есть, с организаций замкнутого контура.
Схема двухтрубной системы отопления
Циркуляционный насос позволяет также комбинировать перечисленные выше системы и обеспечивает комфортный микроклимат в каждом помещении, вне зависимости от конфигурации и этажности здания.
Значение циркуляционных насосов для системы отопления
Некоторые домовладельцы скептически относятся к роли циркуляционных насосов, считая, что без них можно обойтись. В принципе, так оно есть, потому что при особом типе монтажа контура отопления теплоноситель приводится в движение силой гравитации.
Такая система называется самотечной и главный ее плюс заключается в том, что она не зависит от перебоев с электроснабжением. Однако при монтаже следует учесть, что трубы должны располагаться внутри стен под уклоном и иметь большой диаметр. Кроме того, далеко не каждый мастер в состоянии правильно смонтировать такой контур отопления, а при эксплуатации могут возникнуть проблемы с теплоотдачей радиаторов на нижних этажах, куда медленно движущийся теплоноситель поступает уже остывшим.
Самотечная система обогрева жилого дома
Циркуляционный насос является бытовой прибор, который потребляет минимальное количество электроэнергии. Таким образом, каждый домовладелец может рассчитывать на следующие преимущества:
- При движении теплоноситель не зависит от законов гравитации, а значит трубопровод может быть проложен в любом месте по желанию заказчика, например, в конструкции пола.
- Скорость движения жидкости гораздо выше, чем при самотечной системе, что значительно снижает теплопотери при обогреве.
- Жидкость принудительно проталкивается через магистрали, несмотря на гидравлическое сопротивление, и система не требует большого объема теплоносителя, так как отсутствует необходимость создания давления верхних слоев на нижние. Следовательно, владелец дома экономит деньги как на материале труб, так и на теплоносителе, который стоит достаточно дорого.
Схема монтажа насоса через байпас
- Одним из главных плюсов принудительной циркуляции является возможность разделения системы на несколько контуров отопления с устройством гребенки. Заказчик может самостоятельно регулировать подачу тепла, попеременно включая и выключая запорные краны.
Устройство гребенки в системе отопления частного дома
Автоматизация обогрева с использованием циркуляционного насоса
Каждый домовладелец мечтает о том, чтобы система отопления в его доме работала без участия человеческого фактора, и заранее заданные параметры поддерживались автоматически. Кроме того, температурные перепады в средней полосе России могут составлять до 20 – 30 градусов Цельсия всего за несколько дней, что вызывает необходимость постоянной настройки системы. В таких случаях в схему могут быть включены следующие элементы автоматизации:
- Одной из главных проблем частного домовладения является нестабильное напряжение, из-за чего чувствительные приборы могут быстро выходить из строя. Для того, чтобы это предотвратить, некоторые дачники включают в электрическую линию для питания насоса ИПБ (источник бесперебойного питания) или стабилизатор напряжения.
ИБП в системе обогрева
- Каждый профессионал понимает работу циркуляционного насоса в постоянном режиме. При непрерывной перекачке жидкости давление может превысить допустимые значения. Эта проблема исчезает, если к агрегату подключается реле давления, которое посылает сигнал на датчик для отключения мотора. После того, как напор нормализуется, насос автоматически начинает работать снова.
Реле давления на насосе
- Термостаты – входят в базовую комплектацию любого современного прибора для перекачки жидкости. При повышении температуры теплоносителя, мощность насоса падает вплоть до полного отключения. Потребитель имеет возможность самостоятельно запрограммировать систему, указав предельно допустимую температуру.
Термостат на циркуляционном агрегате
Одновременно используя все элементы автоматизации насосного оборудования, можно забыть о необходимости регулировки системы отопления на весь зимний период. Однако следует помнить, что подобные «умные» системы также имеют свойство выходить из строя, и потребителю нужно обеспечивать периодический контроль за показаниями индикаторов приборов.
Электрическая схема подключения агрегата
Выбор схемы подключения циркуляционного насоса к электрической сети – это ответственное решение, от которого будет зависеть безопасность при эксплуатации устройства. Всего существует два способа присоединения насоса к электропитанию – непосредственно в сеть 220В или 380В (при 3-фазном агрегате), либо с использованием ИПБ.
Варианты воздания электрических схем для циркуляции теплоносителя в системе отопления
Перед тем, как подключить насос к сети, следует убедиться в том, что подводящий кабель имеет достаточное сечение для обеспечения питания агрегата заявленной мощности. Таким же образом стоит проверить мощность дифференциального автомата в щитке. Включение циркуляционного насоса в сеть может осуществляться по одной из следующих схем:
- Стандартное подключение в розетку с помощью шнура и вилки. Данный способ является самым простым, и каждый потребитель может выполнить подключение самостоятельно. Следует лишь учесть, что заводской кабель насоса никогда не бывает большой длины, для чего необходимо смонтировать розетку максимально близко к насосу.
Влагостойкая розетка для котельной
- Второй способ считается более профессиональным – стационарное подключение насоса к силовому кабелю, проложенному напрямую от автомата. В таких случаях необходимо обеспечить надежное соединение двух проводов с герметичной изоляцией оголенных контактов после устройства клемм или скрутки.
Электроподключение насоса отопления
Подробный алгоритм электроподключения насоса описан ниже
При дополнительном устройстве термостата или реле давления, не входящих в базовую комплектацию агрегата, потребуется отдельное электроподключение каждого аксессуара. В таких случаях лучше использовать розетки на 2 или 3 посадочных гнезда, вместо тройников или дополнительных удлинителей, которые могут отрицательно сказаться на эксплуатации всей системы.
Циркуляционные насосы – это: дополнительные параметры
Все циркуляционные насосы имеют перечень технических характеристик, и, несмотря на то, что 2 главные из них являются определяющими при выборе агрегата, дополнительные параметры также важны для домовладельца. Среди таких характеристик, зависящих от качества используемых материалов, типа конструкции и наличия дополнительных опций, можно выделить следующие особенности, помимо напора и мощности:
- Предельно допустимая температура теплоносителя. Данная характеристика редко бывает актуальной для частных жилых домов, так как большинство бытовых котлов не используют перегретую воду. В то же время, многие модели стандартных циркуляционных насосов имеют рабочий температурный предел 110 градусов Цельсия.
Муфты для монтажа насосного оборудования
- В зависимости от сечения трубы, на которой ставится оборудования, необходимо подобрать диаметры входного и выходного патрубков, так как использование дополнительных переходников может привести к разгерметизации системы в местах стыков.
- Важным параметром также можно назвать уровень шума. Для комфортного проживания в доме данная характеристика не должна превышать значение 35 дБ.
Бесшумный прибор для циркуляции теплоносителя
Главным определяющим фактором при покупке насоса можно считать известность производителя. Как правило, чем популярней бренд, тем выше качество сборки, в чем неоднократно убеждаются сами домовладельцы, оставляя положительные отзывы при эксплуатации надежного оборудования.
Принцип устройства циркуляционного насоса для отопления в частном жилом доме можно видеть в данном видео:
Коротко о главном
Обеспечить монтаж циркуляционного насоса для отопления может каждый домашний мастер при наличии определенного опыта работ по дому и минимального набора инструментов. Однако такие моменты, как герметизацию стыков или установку автоматики лучше доверить профессионалам для того, чтобы обеспечить длительную и надежную эксплуатацию системы обогрева частного жилого дома. При выборе оборудования следует руководствоваться расчетными данными, а также советами опытного продавца-консультанта в торговой точке.
А вы когда-нибудь сталкивались с необходимостью устройства циркуляционного насоса для отопления? Оставляйте свои комментарии и делитесь опытом с новичками.
