Как рассчитать насос для отопления: примеры расчетов и правила подбора оборудования

Циркуляционный насос — это небольшое по размеру устройство, главная задача которого заключается в улучшении работы и повышении производительности системы отопления. Он врезается непосредственно в трубопровод, оптимизируя скорость перемещения теплового носителя. Благодаря чему даже дом с большой жилой площадью будет обогреваться достаточно быстро.

Чтобы купить оптимальную модель, предстоит разобраться с тем, как рассчитать насос для отопления и на какие нюансы ориентироваться при выборе. Именно этим вопросам посвящена наша статья — в этом материале мы рассмотрели пример расчета оборудования, уделили внимание принципу работы и основным разновидностям насосов.

Также мы привели рекомендации по выбору, монтажу и безопасной эксплуатации насосного оборудования, снабдив статью наглядными и фото и подходящими видеороликами с расчетом необходимой мощности прибора и советами по его монтажу в отопительный контур.

Принцип работы и назначение насоса

Основная проблема жителей последних этажей многоквартирной постройки и владельцев загородных коттеджей — это холодные батареи. В первом случае теплоноситель просто-напросто не доходит до их жилья, а во втором — не обогреваются самые дальние участки трубопровода. А все это из-за недостаточного давления.

Когда необходимо применять насос?

Единственным правильным решением в ситуации с недостаточным давлением будет модернизация отопительной системы с теплоносителем, циркулирующим под действием силы гравитации. Здесь поможет установка насоса. Основные схемы организации отопления с насосной циркуляцией рассмотрены здесь.

Этот вариант будет эффективен и для владельцев частных домов, позволяя ощутимо уменьшить расходы на отопление. Существенное преимущество такого циркуляционного оборудования — возможность менять скорость движения теплоносителя. Главное, не превышать максимально допустимые показания для диаметра труб своей отопительной системы, чтобы избежать излишнего шума при работе агрегата.

Так, для жилых комнат при условном проходе труб в 20 и более мм скорость составляет 1 м/с. Если установить этот параметр на самое высокое значение, то можно за максимально короткое время прогреть дом, что актуально в случае, когда хозяева были в отъезде и постройка успела остыть. Это позволит получить максимальное количество тепла при минимальных затратах времени.

Принцип работы прибора

Циркуляционный агрегат функционирует за счет электродвигателя. Он забирает нагретую воду с одной стороны и подталкивает в трубопровод, находящийся с другой. А с этой стороны снова поступает новая порция и все повторяется.

Именно за счет центробежной силы тепловой носитель перемещается по трубам системы обогрева. Процесс функционирования насоса немного напоминает работу вентилятора, только циркулирует не воздух по комнате, а теплоноситель по трубопроводу.

Корпус устройства обязательно выполняется из устойчивых к коррозии материалов, а для изготовления вала, ротора и колеса с лопастями обычно используется керамика.

Основные виды насосов для отопления

Все предлагаемое производителями оборудование делится на две большие группы: насосы «мокрого» или «сухого» типа. Каждый вид имеет свои преимущества и недостатки, что обязательно нужно учитывать при выборе.

Оборудование «мокрого» типа

Насосы отопления, называемые «мокрыми», отличаются от своих аналогов тем, что их рабочее колесо и ротор помещен в тепловой носитель. При этом электрический мотор находится в герметичном боксе, куда влага попасть не может.

Этот вариант — это идеальное решение для небольших загородных домов. Такие устройства отличаются своей бесшумностью и не нуждаются в тщательном и частом техническом обслуживании. К тому же они легко ремонтируются, настраиваются и могут применяться при стабильном или слабо изменяющемся уровне расхода воды.

Что касается недостатков, то указанная выше категория отличается низкой производительностью. Обуславливается этот минус невозможностью обеспечения высокой герметичности гильзы, разделяющей тепловой носитель и статор.

«Сухая» разновидность приборов

Для этой категории устройств характерно отсутствие прямого контакта ротора с, перекачиваемой им нагретой, водой. Вся рабочая часть оборудования отделена от электрического двигателя резиновыми защитными кольцами.

Главная особенность такого отопительного оборудования — большая эффективность. Но из этого преимущества вытекает существенный недостаток в виде высокой шумности. Решается проблема путем установки агрегата в отдельной комнате с хорошей звукоизоляцией.

При выборе стоит учитывать тот факт, что насос «сухого» типа создает завихрения воздуха, поэтому мелкие частицы пыли могут подниматься, что негативно скажется на уплотнительных элементах и, соответственно, герметичности устройства.

Производители решили эту проблему так: при работе оборудования между резиновыми кольцами создается тонкий водяной слой. Он выполняет функцию смазки и предотвращает разрушение уплотнительных деталей.

Приборы, в свою очередь, делятся на три подгруппы:

• вертикальные;
• блочные;
• консольные.

Особенность первой категории заключается в вертикальном расположении электродвигателя. Такое оборудование стоит покупать только в том случае, если планируется перекачка большого объема теплового носителя. Что касается блочных насосов, то они устанавливаются на ровной бетонной поверхности.

Консольные устройства характеризуются расположением всасывающего патрубка с наружной стороны улитки, в то время как нагнетательный находится на корпусе с противоположной.

Более подробно об устройстве и принципе работы насосов мы говорили в этой статье.

На что ориентироваться при выборе насоса?

Подбор насоса для автономного отопления нужно делать исходя из гидравлических характеристик системы обогрева загородного дома. Поэтому перед посещением магазина предстоит подсчитать оптимальное количество тепла, которое потребуется для поддержания в комнатах комфортной для проживания температуры.

Грамотно выполнить гидравлический расчет поможет дополнительная информация, с которой предстоит ознакомиться. Или можно воспользоваться советами компетентного специалиста.

На оптимальное для конкретного объекта количество тепла влияет множество факторов:

• материал, который использовался для возведения и утепления стен;
• климатические условия;
• особенности перекрытий и полов;
• наличие термостатических вентилей;
• характеристики стеклопакетов, установленных в коттедже.

При выборе насоса для автономного отопления особое внимание следует уделить сфере применения конкретной модели, количеству скоростей и уровню шума. Также не последнюю роль играет производитель и цена оборудования.

Критерий #1 — область применения оборудования

В большинстве случаев специалисты советуют устанавливать насосы отопления, роторы которых целиком погружены в тепловой носитель. Ведь помимо небольшого уровня шума такого рода агрегаты более успешно справляются с высокой нагрузкой.

Как результат, система с «мокрым» оборудованием прослужит дольше, будет легче поддаваться ремонту и не потребует к себе чрезмерного внимания.

Отдавайте предпочтение моделям, для изготовления которых используется прочная сталь и подшипники, а вал выполнен из керамики. Их преимущество заключается в сроке службы, который составляет не менее двух десятков лет.

Если выбор пал на насос отопления «мокрого» вида, то нужно учитывать, что его не стоит устанавливать в систему обогрева коттеджа открытого типа. Ведь в этом случае нагретая вода, которая смазывает механизм, содержит в своем составе разнообразные примеси.

Например, микрочастицы песка могут засорить зазор между ротором и статором, что приведет к скорой поломке насоса.

Что касается открытых систем, то в них такого рода оборудование может функционировать годами. При этом оно не будет нуждаться в каком-либо специализированном обслуживании.

Критерий #2 — расчет оптимальной мощности

Производительность насоса, предназначенного для работы в системе отопления, можно вычислить самостоятельно. Для этого понадобится общая длина трубопровода, по которому оборудованию предстоит перекачивать теплоноситель.

На каждые 10 метров длины берем 0,6 метра напора устройства. Так, для небольшого дома с длиной отопительного контура в 70 метров понадобится насос напором в 4,2 метра.

Можно пойти другим путем и посчитать этот показатель по формуле:

Q = 0,86*R/TF-TR,

• R — потребность помещения в тепле;
• TF и TR показывают температуру теплоносителя при подаче в систему и на ее выходе соответственно. При этом используются значения в градусах Цельсия.

В европейских странах в качестве параметра R преимущественно используются два значения: 100 Вт/м 2 — для дома, где расположено одна или две квартиры, и 70 Вт/м 2 — для многоквартирных построек.

Приведенный выше метод — это только один из множества способов вычисления оптимальной мощности циркуляционного насоса. Выполнить максимально точные расчеты сможет только квалифицированный специалист.

Критерий #3 — количество скоростей и шумность насоса

Основная особенность современных моделей насосов — это возможность их настройки. Регулировать мощность можно путем переключения скорости работы агрегата.

На сегодняшний день больше всего распространены модели с тремя скоростями. Это позволяет при резком похолодании максимально быстро обогреть жилые помещения, а в случае потепления уменьшить производительность прибора, сэкономив при этом электроэнергию.

Если нужно купить оборудование, издающее минимально возможный шум, то лучшим выбором будет насос «мокрого» типа.

В случае установки агрегата с «сухим» ротором при его работе будет слышен посторонний звук, появляющийся в результате вращения вентилятора, охлаждающего электрический двигатель. Поэтому такое устройство лучше устанавливать в отдельной комнате, а для жилой выбрать что-то менее громкое.

Далеко не всегда посторонний шум, появляющийся при запуске, свидетельствует о неисправности. Довольно часто это происходит из-за воздуха, который остался в системе отопления. Для решения этой проблемы рекомендуется перед запуском спустить воздух при помощи специальных клапанов.

Критерий #4 — производитель и цена оборудования

После того как были осуществлены все необходимые расчеты, можно приступать к просмотру каталога с циркуляционными насосами. Лучше делать заказ на тех веб-ресурсах, где есть продуманная система фильтрации продукции. Это позволит быстро найти модели с оптимальными характеристиками.

На нынешнем рынке предлагается богатый выбор насосов для систем отопления. Сотни производителей говорят, что их продукция отличается надежностью, качеством и долговечностью. Но далеко не всегда заявленные характеристики соответствуют реальным. Поэтому лучше заказывать оборудование, изготавливаемое производителями, которые заявили о себе на весь мир.

В список известных и надежных фирм, занимающихся выпуском насосов для систем отопления, следует внести такие бренды:

• Halm;
• Wilo;
• Ebara;
• DAB;
• AlfaStar;
• Pedrolo;
• Grundfos.

Стоимость агрегатов для организации принудительной перекачки теплоносителя полностью зависит от мощности, вида насоса и бренда. Как правило, цена оборудования варьируется в диапазоне от 60 до 220 долларов. Рекомендуем ознакомиться с десяткой лучших насосов на отопление по мнению пользователей.

Что касается отечественных производителей, то они бытовое оборудование не изготавливают, а предлагают только модели, предназначенные для использования в промышленных целях.

Особенности монтажа циркуляционного насоса

Чтобы обеспечить эффективную работу системы обогрева дома, следует правильно подобрать место в отопительном кольце для установки оборудования. Рекомендуется найти тот участок, где в области всасывания теплового носителя всегда наблюдается избыточное давление воды. Известно несколько методик, при помощи которых можно искусственным образом добиться этого условия.

Первый способ заключается в подъеме расширительного бака на 0,8 м по отношению к самому высокому участку трубопровода. Реализовать это можно только в том доме, где это позволяют сделать потолки. Неплохим решением будет установить расширительный бак на чердаке. Но в этом случае придется заняться утеплением крыши, чтобы избежать лишних потерь тепла.

Второй метод заключается в перенесении от расширительного бака трубки с подающего стояка и ее врезании в то место, где неподалеку стоит всасывающий патрубок насоса. За счет этого можно создать просто идеальные условия для организации принудительной перекачки горячей воды в системе обогрева дома.

Подробные рекомендации по установке насоса, схема обвязки и пошаговая монтажная инструкция приведена в следующей статье.

Правила и нюансы эксплуатации оборудования

Циркуляционный насос покупается не на год и даже не на два. Поэтому каждый владелец загородного дома должен позаботиться, чтобы оборудование было исправно в течение долгих лет. Добиться надежности и корректности работы устройства можно только в случае правильного и своевременного обслуживания.

В список основных правил эксплуатации насоса отопления необходимо включить следующие аспекты:

• запрещено включать прибор с нулевой подачей;
• убедиться, что оборудование заземлено;
• проконтролировать, чтобы электрический мотор не нагревался выше допустимой нормы;
• проверить соединение в клеммном коробе на наличие/отсутствие повреждений, а все кабели должны быть полностью сухими;
• удостовериться, что во время старта устройства не возникает никакого постороннего шума или вибрации;
• оборудование должно работать с рекомендованным производителем уровнем расхода теплоносителя;
• запрещено запускать циркуляционный насос без воды.

Если оборудование простаивает на протяжении длительного времени, то рекомендуется каждый месяц включать его на 10-30 минут. Такое простое правило поможет избежать окисления и, как результат, блокировки вала.

Особое внимание необходимо уделить температуре теплоносителя. Она не должна превышать 60-65 градусов Цельсия. Если пренебречь этим правилом, то в трубах и внутри насоса будет появляться осадок, который негативно скажется на работе всей системы отопления.

Часто встречаемые поломки

Наиболее распространенная проблема, из-за которой оборудование, обеспечивающее принудительную перекачку теплоносителя, выходит из строя — это его длительный простой.

Чаще всего система отопления активно используется зимой, а в теплое время года отключается. Но так как вода в ней не отличается чистотой, то со временем в трубах выпадает осадок. Из-за накопления солей жесткости между крыльчаткой и насосом агрегат перестает работать и может выйти из строя.

Решается вышеуказанная проблема достаточно легко. Для этого нужно попытаться самостоятельно запустить оборудование, открутив гайку и вручную повернув вал насоса. Нередко такого действия бывает более чем достаточно.

Если прибор все-таки не запустился, то единственным выходом будет демонтаж ротора и последующая основательная чистка насоса от накопившегося осадка солей.

Выводы и полезное видео по теме

О расчете производительности циркуляционного оборудования повествует видео:

Правильная установка является залогом отличной работы любого прибора. Особенности монтажа насоса для отопления в видеоролике:

Система отопления, где для организации движения теплоносителя используется насос, имеет множество достоинств. Но чтобы безошибочно установить ее, придется потратить немного времени на разбор нюансов и выбор оборудования. Только в таком случае можно сделать свой дом поистине теплым и уютным.

Хотите добавить насос в систему отопления, но сомневаетесь в расчетах? Задайте интересующие вас вопросы в блоке комментариев — наши эксперты постараются вам помочь.

А может вы хотите дополнить наш материал полезными замечаниями? Или предложить другой вариант расчета отопительного насоса? Пишите свои замечания и рекомендации под этой статьей.

На это нужно обратить внимание в первую очередь! Циркуляционный насос для отопления: как выбрать?

Важной деталью отопительной системы частного дома является циркуляционный насос. С помощью этого прибора, присоединённого к трубопроводу, происходит равномерный перегон горячей воды по веткам отопления.

От правильного выбора циркуляционного насоса зависит способность радиаторов прогревать помещение до нужной температуры.

Виды циркуляционных насосов для системы отопления

Насосы делятся на два вида, в зависимости от их соприкосновения с водой. Имеют свои достоинства и недостатки, и пригодны для решения разных задач. Перед покупкой прибора для системы отопления ознакомьтесь с отличиями и особенностями каждого вида.

С сухим ротором

Электродвигатель этого типа во время работы не соприкасается с теплоносителем напрямую, а значит не находится во влажной среде.

Герметизация происходит за счёт подвижного и неподвижного торцевого уплотнения, сделанного из графита, керамического или металлического материала.

Приборам с «сухим» ротором не страшна накипь и вода с мелкими частицами. Мощный насос с КПД, достигающим 80%.

Подойдёт для помещений с большой протяжённостью системы отопления. Долговечные и надёжные, но нуждаются в периодическом обновлении смазки. Им не страшна утечка теплоносителя.

Бывают следующих типов:

• Консольные — корпус крепится автономно на фундаментальной плите. Вход у прибора осевой, а выход радиальный.
• In-line — вертикально установленные с линейным расположением входного и выходного патрубка.

Важно! Насос с «сухим» ротором при работе создаёт повышенный уровень шума. Не подходит для установки в небольшом частном доме.

С мокрым ротором

Лопастное колесо и ротор этого вида погружены в жидкость теплоносителя. Электрический двигатель при этом герметично замкнут в металлическом стакане. Постоянное нахождение частей насоса во влажной среде способствует их смазке и предохраняет от перегревания. А также вода обеспечивает шумоизоляцию, что делает прибор довольно тихим.

Фото 1. Циркуляционный насос с мокрым ротором и резьбовым соединением Star-RSD, производитель — «Wilo».

Не требуют постоянного ухода, но нуждаются в стабильном количестве теплоносителя. Можно настроить необходимую производительность, но КПД не превысит 30%. Подходят для эксплуатации в частных домах с небольшой протяжённостью систем.

Характеристики: таблица

Помимо типа ротора, при выборе модели циркуляционного насоса учитываются некоторые технические параметры.

Характеристика	Описание
Производительность	Общий объём теплоносителя, пропускаемый за час работы. Тесно связан с гидравлическим сопротивлением трубопровода.
Напор	Высота, на которую помпа способна поднять столб воды.
Присоединительные элементы	Зависят от диаметра трубы отопления и длины корпуса.
Максимальная температура	При соприкосновении с теплоносителем насос должен нормально функционировать в условиях высокой температуры. Этот параметр должен быть не ниже 110 град. С.
Производитель	От конструкции и качества материала зависит долговечность и надёжность прибора. Стоит обращать внимание на продукцию уже зарекомендовавших себя фирм.

Какой поставить насос в зависимости от потребности помещения в тепле

Производя расчёты параметров системы отопления нельзя пренебрегать характеристиками самого помещения. В случае недооценки этого фактора можно получают температуру, некомфортную для жизни или работы.

Рекомендуемые стандарты тепловой потребности помещения зависят от климатических условий страны, а в России нередко отличаются даже в соседних регионах.

Специалисты рассчитывают необходимую мощность отопления исходя из максимально низкой температуры в холодное время года.

Так, в Москве и Московском регионе для строений до двух этажей, необходима мощность 173кВт/кв.м, а для трёх и четырехэтажных зданий — 98 кВт/кВ.м.

Для точного расчёта площадь отапливаемого помещения умножается на установленный в регионе норматив. Полученная цифра должна соответствовать технической характеристике, указанной в паспорте.

Как правильно подобрать производительность для частного дома

Расчёт мощности строится на двух важных факторах — производительности и напоре. Их соотношение указывается в технической инструкции прибора в виде графика.

При необходимости самостоятельно вычислить скорость и производительность, пользуются формулой:

G=Q:(1,16xDT).

Q — тепловая потребность отапливаемого помещения в ваттах.

DT — количество тепла, остающегося в помещении, равная разнице температур теплоносителя в подаче и обратке. В обычных системах эта цифра равна 20 градусам С, при низкотемпературном отоплении — 10 градусов С, а для «тёплых полов» снижена до 5 градусов С.

1,16 — теплоёмкость воды. При использовании других видов теплоносителя уточните и подставьте в формулу требуемый параметр.

Производительность измеряется в км/час. Но в технической инструкции прибора может стоять цифра расчёта в кубических метрах.

В этом случае для точного расчёта результат, полученный после вычисления по формуле, делится на плотность нагретого теплоносителя. Например, плотность воды, нагретой до 80 градусов С, соответствует 971,1 кг/куб. метр.

Как выбрать с учетом расчёта давления

Уровень, на который насос способен поднять воду в системе, приведён в инструкции или непосредственно на корпусе прибора. В случае необходимости эта цифра вычисляется с помощью следующих формул:

H=(FxRxL)/(p x g).

Или (F x R x L)/ 10000(м).

Н — максимальная высота водяной струи в метрах, собственно сам напор.

F — коэффициент арматуры системы, зависит от комплектующих, вида магистрали, наличия вентилей, смесителей и др.

R — сопротивление, трение внутри трубопровода, исчисляющееся в Паскалях на метр погонный.

p — плотность теплоносителя. Для воды этот показатель равен 1000 кг/м.куб.

g — высота водяной струи, сдерживаемой атмосферным давлением. При отсутствии гидростатического давления, этот параметр = 10 м.

Выбирая подходящую модель, помните, что расчёт мощности идёт на основе значений максимальной нагрузки.

Поэтому не стоит выбирать более мощную модель, это увеличит затраты на электричество, но не улучшит производительность системы в целом. Выбрать идеально подходящий насос поможет график, на котором отражены реальные цифры напора и расхода, а также параметры понравившихся приборов.

Выбор среди лучших производителей

В магазинах представлен широкий выбор марок производителей циркуляционных насосов. Лучше отдавать предпочтение наиболее известным из них.

Grundfos

Известная датская фирма, существующая на рынке уже более полувека. Циркуляционные насосы этого производителя подходят как для отопления частных домов, так и для производственных помещений.

Ассортимент постоянно расширяется и совершенствуется. Grundfos обещает высокую мощность прибора при экономном энергопотреблении.

Качественные материалы гарантируют долгий срок службы. Минус — высокая стоимость.

Wester

Известная британская компания производит качественные износостойкие циркуляционные насосы. Бесперебойная работа и простота установки дополняется практически бесшумной работой электродвигателя.

Несмотря на хорошее качество, циркуляционные насосы британского производства стоят дешевле европейских аналогов. Wester специализируется на производстве трёх типов продукции:

• Wester WPA — насосы, способные повысить гидронапор в системе.
• Wester WCP — «мокрый» ротор для частных домов.
• Wester WPE — мощные приборы для промышленных помещений.

Фото 2. Циркуляционный насос WSP 25 — 60 G, поверхностный способ установки, производитель — «Wester».

Циркуляционные насосы этой фирмы отличаются немецким качеством. В ассортименте модели с «сухим» и «мокрым» ротором, подходящие для любых отопительных нужд. Бесшумные, лёгкие и довольно мощные и работают при температуре от 120 до -100 градусов С. Изготовитель гарантирует восемь лет бесперебойной работы насоса с «мокрым» ротором.

Итальянская фирма DAB уже более 30 лет работает на российском рынке. Производит приборы для любого типа отопительных систем.

Управление осуществляется при помощи механического контроллера или электронного реле, подходящего для энергоэкономичного обогрева. Для бытового использования предусмотрено три режима работы.

Корпуса теплоизолированы и выдерживают температуру до 110 градусов С. Компания- производитель нередко устраивает распродажи, на которых можно приобрести качественный насос за небольшие деньги.

NEOCLIMA

Недорогие компактные циркуляционные насосы производит компания, находящаяся в КНР. Продукция NEOCLIMA подходит как для систем отопления, так и для обогрева полов. Чугунный корпус предохраняет насос от механических повреждений. Компания даёт гарантию на два года службы прибора.

Полезное видео

Ознакомьтесь с видео, в котором рассказывается о правилах выбора циркуляционного насоса.

На что ещё обратить внимание при подборе

Помимо технических характеристик и марки модели, обратите внимание на детали конструкции, способные облегчить эксплуатацию прибора.

Автоматическое управление, подключённое к термостату, позволяет устанавливать скорость циркуляции жидкости и напор в зависимости от температуры воздуха на датчике температуры.

Прибор с механическим управлением обойдётся дешевле, но регулировать работу насоса придётся вручную.

Встроенный клапан для сброса давления поможет избежать поломок при аварийных ситуациях.

От правильного выбора хорошего циркуляционного насоса зависит функционирование всей системы. Модель, подобранная в соответствии со всеми характеристиками, сохранит тепло в доме на долгие годы.

Источник https://sovet-ingenera.com/otoplenie/otop-oborudovanie/kak-rasschitat-nasos-dlya-otopleniya.html

Источник https://ogon.guru/otoplenie/komponenti-sistemi/nasos/kak-vibrat.html

Источник