Критерии выбора циркуляционных насосов для отопления частного дома

Подготовка места и монтаж

Современный циркуляционный насос «мокрого» типа можно устанавливать и на подающем, и на обратном участке трубопровода. Модели старого образца устанавливались только на трубу обратной подачи – так остывшая вода продлевала срок эксплуатации механизма.

На части трубопровода перед расширительным баком и участке системы после него создается разный уровень давления – компрессия и разряжение соответственно. Созданное баком статическое давление будет оказывать влияние на функционирование системы с установленным насосным оборудованием. Зона подачи насоса характеризуется гидростатическим давлением, которое на порядок выше обычного, а со стороны всасывания теплоносителя оно отличается пониженным уровнем, иногда приводящим к разряжению. При большой разности давления в системе вода может закипать, или образовываться воздух при высвобождении и всасывании.

Для обеспечения нормальной циркуляции теплоносителя по трубопроводу следует учитывать важное условие: любая точка, расположенная в границах всасывания, должна обладать избыточным гидростатическим давлением. Держать под контролем этот процесс можно следующим образом:. Держать под контролем этот процесс можно следующим образом:

Держать под контролем этот процесс можно следующим образом:

• установить расширительную емкость выше самой высокой точки системы на 80 см. Этот способ – самый простой и удобный, особенно в случае дооснащения отопительной системы циркулярным насосом. Потребуется лишь достаточная высота чердачного помещения и утепление расширительного бака;
• расположить емкость в верхней точке системы так, чтобы верхняя часть трубопровода оказалась в зоне нагнетания насоса. Этот способ применим для современных отопительных систем, где изначально обустроен уклон труб к котлу. Принцип работы заключается в том, чтобы воздушные пузырьки двигались в потоке воды под напором, создаваемым силой насоса;
• установить наивысшую точку системы на самом удаленном стояке. Но здесь имеется один нюанс: придется переделывать трубопровод, а это весьма затратное и сложное мероприятие;
• перенести расширительную емкость и часть трубы в зону всасывания насоса, перед патрубком. Такая реконструкция станет оптимальной для работы в условиях принудительной циркуляции теплоносителя;
• монтаж циркуляционного насоса в подающей части трубы, сразу за точкой ввода расширительной емкости. Однако такой способ подойдет не для всех моделей оборудования, поскольку в этой зоне температура будет достаточно высокой. Метод хорошо для тех насосов, которые способны выдерживать такие условия работы.

Схемы вариантов монтажа циркуляционного насоса с расширительным баком

Для монтажа насоса следует учесть его резьбовой диаметр и осуществить приобретение фильтрующего элемента (фильтра грубой очистки), обратного клапана, байпаса, гаечных ключей размером от 19 мм до 36 мм. На главной трубе, между выводом и вводом врезаемой перемычки, устанавливается запорный клапан соответствующего диаметра. Для удобства монтажа пригодится разъемная резьба.

Задача байпаса, представляющего собой небольшой кусок трубы, состоит в переключении отопительной системы из режима принудительной в режим естественной циркуляции теплоносителя в случае выхода из строя насоса, отключении электричества. Диаметр байпаса должен совпадать с диаметром стояка, в который устанавливается.

Приборы на перемычке должны быть смонтированы в следующем порядке: сначала врезается фильтрующий элемент, затем клапан, затем следует насос. Вводы байпаса с стояк осуществляются посредством запорных клапанов, перекрывающих систему в случае сбоев или поломок.

В случае установки насоса «мокрого» типа байпас должен быть врезан строго горизонтально, что предотвратит скопление воздуха. Дополнительно в систему может быть вмонтирован автоматический кран отвода воздуха, обязательно – в вертикальном положении. Автоотводчик имеет преимущества перед обычным краном Маевского, который необходимо открывать и закрывать вручную.

Куда ставить

Устанавливать циркуляционный насос рекомендуют после котла, до первого ответвления, а вот на подающем или обратном трубопроводе — все равно. Современные агрегаты делают из материалов, которые нормально переносят температуры до 100-115°C. Мало найдется систем отопления, которые работают с более горячим теплоносителем, потому соображения более «комфортной» температуры несостоятельны, но если вам так спокойнее, ставьте в обратке.

Можно ставить в обратном или прямом трубопроводе после/перед котлом до первого ответвления

Нет разницы и по гидравлике — котлу, да и остальной системе, абсолютно все равно, в подающей или обратной ветке стоит насос. Что имеет значение — это правильность установки, в смысле обвязки, и правильная ориентация ротора в пространстве

Остальное неважно

По месту установки есть один важный момент. Если в системе отопления две отдельные ветки — на правое и левое крыло дома или на первый и второй этаж — имеет смысл на каждой поставить отдельный агрегат, а не один общий — непосредственно после котла. Причем на этих ветках сохраняется то же правило: сразу после котла, до первого разветвления в этом отопительном контуре. Это даст возможность задавать требуемый тепловой режим в каждой из частей дома независимо от другого а также в двухэтажных домах экономить на отоплении. Как? За счет того, что на втором этаже обычно значительно теплее, чем на первом и там требуется намного меньше тепла. При наличии двух насосов в ветке, которая идет наверх, скорость движения теплоносителя задается намного меньше, а это позволяет сжигать меньше топлива, причем без ущерба для комфортности проживания.

Есть два типа систем отопления — с принудительной и естественной циркуляцией. Системы с принудительной циркуляцией работать без насоса не могут, с естественной — работают, но в таком режиме имеют более низкую теплоотдачу. Тем не менее, меньшее количество тепла, это все-таки намного лучше, чем его полное отсутствие, потому в местностях, где электричество отключают часто, проектируют систему как гидравлическую (с естественной циркуляцией), а затем в нее врезают насос. Это дает высокую эффективность и надежность отопления. Понятное дело, что установка циркуляционного насоса в этих системах имеет отличия.

Все системы отопления с теплым полом принудительные — без насоса через такие большие контура теплоноситель не пройдет

Принудительная циркуляция

Так как система отопления с принудительной циркуляцией без насоса неработоспособна, его устанавливают прямо в разрыв подающей или обратной трубы (по вашему выбору).

Большинство проблем с циркуляционным насосом возникают из-за наличия в теплоносителе механических примесей (песка, других абразивных частиц). Они способны заклинить крыльчатку и остановить мотор. Потому перед агрегатом обязательно ставят сетчатый фильтр-грязевик.

Установка циркуляционного насоса в систему с принудительной циркуляцией

Также желательно с двух сторон установка шаровых кранов. Они дадут возможность заменить или отремонтировать устройство без слива теплоносителя из системы. Перекрываете краны, снимаете агрегат. Сливается только та часть воды, которая была непосредственно в этом куске системы.

Естественная циркуляция

Обвязка циркуляционного насоса в гравитационных системах имеет одно существенное отличие — необходим байпас. Это перемычка, которая делает систему работоспособной при неработающем насосе. На байпасе ставят один шаровый отсечной кран, который закрыт, все время, пока работает перекачка. В таком режиме система работает как принудительная.

Схема установки циркуляционного насоса в системе с естественной циркуляцией

Когда пропадает электричество или агрегат выходит из строя, кран на перемычке открывают, кран, ведущий на насос, перекрывают, система работает как гравитационная.

Особенности монтажа

Есть один важный момент, без которого установка циркуляционного насоса будет требовать переделки: требуется разворачивать ротор так, чтобы он был направлен горизонтально. Второй момент — направление потока. На корпусе есть стрелка, указывающая в какую сторону должен течь теплоноситель. Вот так и разворачивайте агрегат, чтобы направление движения теплоносителя было «по стрелке».

Сам насос может быть установлен как горизонтально, так и вертикально, только при подборе модели смотрите, чтобы он мог работать в обоих положениях. И еще один момент: при вертикальном расположении мощность (создаваемый напор) падает примерно на 30%. Это надо учитывать при выборе модели.

Применение циркуляционных насосов в отоплении дома

Поскольку выше уже были упомянуты некоторые особенности эксплуатации циркуляционных насосов для воды в различных схемах отопления, следует подробнее коснуться главных черт их организации. Стоит отметить, что в любом случае нагнетатель ставится на трубе обратной подачи, если домашнее отопление подразумевает подъем жидкости на второй этаж — там устанавливается еще один экземпляр нагнетателя.

Закрытая система

Самая главная черта закрытой системы отопления — герметизация. Здесь:

• теплоноситель никак не соприкасается с воздухом в помещении;
• внутри герметичной системы трубопроводов давление выше атмосферного;
• расширительный бак построен по схеме гидрокомпенсатора, с мембраной и областью воздуха, создающего обратное давление и компенсирующая расширение теплоносителя при нагревании.

Достоинств у закрытой системы отопления множество. Это и возможность провести обессоливание теплоносителя для нулевого осадка и накипи на теплообменнике котла, и заливка антифриза для предотвращения замерзания, и возможность использовать для передачи тепла широкий ряд составов и веществ, начиная от водно-спиртового раствора, заканчивая машинным маслом.

Схема закрытой системы отопления с насосом однотрубного и двухтрубного типа выглядит следующим образом:

При установке гаек Маевского на радиаторах отопления улучшается настройка контура, не нужна отдельная система выпуска воздуха и предохранители перед циркуляционным насосом.

Открытая система отопления

Внешние характеристики открытой системы похожи на закрытую: те же трубопроводы, радиаторы отопления, расширительный бак. Но есть кардинальные отличия в механике работы.

1. Основная движущая сила теплоносителя — гравитационная. Нагретая вода поднимается вверх по разгонной трубе, для увеличения циркуляции ее рекомендуют делать как можно длиннее.
2. Трубы подачи и обратки располагают под наклоном.
3. Расширительный бак — открытого типа. В нем теплоноситель соприкасается с воздухом.
4. Давление внутри открытой системы отопления равно атмосферному.
5. Циркуляционный насос, установленный на обратке подачи, выполняет роль усилителя циркуляции. Его задача состоит также в компенсации недостатков системы трубопроводов: излишнего гидравлического сопротивления из-за избыточных стыков и поворотом, нарушение углов наклона и прочего.

Открытая система отопления требует обслуживания, в частности, постоянном доливе теплоносителя для компенсации испарения из открытого бака. Также в сети трубопроводов и радиаторов постоянно идут процессы коррозии, из-за чего вода насыщается абразивными частицами, и рекомендуется устанавливать циркуляционный насос с сухим ротором.

Схема открытой системы отопления выглядит следующим образом:

Открытую систему отопления при правильных углах наклона и достаточной высоте разгонной трубы можно эксплуатировать и при отключении электропитания (прекращении работы циркуляционного насоса). Для этого в структуре трубопроводов делают байпас. Схема отопления выглядит так:

При прекращении подачи электричества достаточно открыть кран на обводной петле байпаса, чтобы система продолжила работу на гравитационной схеме циркуляции. Данный блок также делает более простым начальный запуск отопления.

Система теплый пол

В системе теплого пола правильный расчет циркуляционного насоса и выбор надежной модели — гарантия стабильной работы системы. Без принудительного нагнетания воды такая структура просто не может работать. Принцип установки насоса следующий:

• на входной патрубок подается горячая вода из котла, которая через блок смесителя перемешивается с обраткой теплого пола;
• подающий коллектор для теплого пола присоединяется к выходному патрубку насоса.

Распределительно-регулирующий узел теплого пола выглядит следующим образом:

Система работает по следующему принципу.

1. На входе насоса устанавливается основной терморегулятор, управляющий смесительным узлом. Он может получать данные из внешнего источника, например, выносных датчиков в комнате.
2. В подающий коллектор приходит горячая вода установленной температуры и расходится по сети теплого пола.
3. Пришедшая обратка имеет более низкую температуру, чем подача из котла.
4. Терморегулятор с помощью узла смесителя меняет пропорции горячего потока котла и остывшей обратки.
5. Через насос подается вода установленной температуры на входной распределительный коллектор теплого пола.

Как должен стоять насос: процесс установки

Как установить:

• закреплять следует накидными гайками;
• выяснить, как он работает в каждом из положений (вертикальном и горизонтальном);
• установка производится на любом участке трубопровода, но ось ротора располагается только горизонтально;
• контакты для присоединения к электросети располагаются так, чтобы их не залило водой (разворачивается путём ослабления крепёжных винтов);
• на корпусе указано направление потока — оно обязательно соблюдается.

Установка подразумевает последовательное размещение необходимых компонентов, без которых насос выйдет из строя.

Запорная арматура (ставится с двух сторон, при необходимости отрезок с насосом выключается из системы).

Предусматривается отдельная ветка для насоса (байпас), это позволит пользоваться естественной циркуляцией.

Дополнительные элементы:

• фильтр грубой очистки (ставится перед насосом);
• обратный клапан (нужен в системах с расширительным баком или при установке двух насосов);
• воздушный клапан для удаления воздуха из труб (в некоторых моделях он встроен изначально, тогда в цепочке он не нужен).

Одного насоса достаточно для системы с одним котлом, дополнительные устройства ставятся если:

• два и более котла;
• сложные разветвления контура;
• установлена буферная ёмкость;
• при большой протяжённости контура (нескольких этажей);
• при системе «тёплый пол»;
• есть два и более котла с разными типами топлива;
• установлен теплоаккумулятор (дополнительная ёмкость, в которой жидкость охлаждается и подаётся в систему при необходимости);
• устройства для перекачивания устанавливаются на байпасе, что позволит пользоваться естественной циркуляцией.

Внимание! Для насоса прокладывается отдельный кабель с автоматом. Не рекомендуется просто включать его в обычную розетку

Для безопасности должно быть заземление и автомат, срабатывающий при скачках напряжения.

Как правильно установить циркуляционный насос?

Чтобы циркуляция в системе отопления не была нарушена, необходимо выбрать правильное место расположения насоса. Нужно найти, где в зоне всасывания воды гидравлическое давление будет всегда избыточным. Существует несколько способов, позволяющих искусственно имитировать это условие.

Первый способ — поднять расширительный бак на 80 см от самой высокой точки трубопровода. Осуществить это можно лишь при наличии хорошей высоты помещения. Целесообразно установить расширительный бак на чердак, но тогда его придется дополнительно утеплять на зиму.

Второй способ — перенести трубку от расширительного бака с падающего стояка и врезать ее в обратку — туда, где рядом стоит всасывающий патрубок циркуляционного насоса. В результате такой перестановки создаются идеальные условия для принудительной циркуляции.

Третий способ — врезать циркуляционный насос в подающий трубопровод, прямо за точкой ввода воды расширительного бака. Но это можно сделать лишь в том случае, когда модель оборудования способна выдержать самую высокую температуру теплоносителя.

И последнее

Важно правильно рассчитать мощность мотора. Если в систему отопления будет врезан мотор большей мощности, чем необходимо, трубы постоянно будут шуметь

Поэтому нужно перед установкой знать, какое количество воды проходит через котел за минуту, учесть диаметр существующих труб и скорость движения воды. Для этого существуют универсальные формулы, позволяющие облегчить выбор насоса.

Устройство циркуляционного насоса для отопления

Монтаж циркуляционного насоса

О неисправностях насоса

Резюме

Циркуляционный насос – один из главных элементов отопительной системы и горячего водоснабжения. Главная функция этого устройства состоит в обеспечении принудительного движения жидкой среды по определенному замкнутому контуру (циркуляция). Благодаря действию насоса обеспечивается более быстрое перемещение теплоносителя в системе.

Советы по подбору водяного насоса

Водяной насос для отопления необходимо выбирать с учетом конструктивных и технологических особенностей дома или сооружения.

Для этого рекомендуется просчитать количество тепла, необходимое в каждом конкретном помещении здания

Подобные расчеты производят теплотехники, берущие во внимание массу важных факторов:

• качество утепления крыши, полов;
• особенности вентиляционной схемы;
• характеристики окон;
• материал, из которого выполнены стены;
• климатические особенности региона.

В результате будет получено значение теплоносителя, измеряемое в м3/час.

Также нельзя оставлять без внимания такой параметр, как уровень напора, определяющий сумму сопротивления гидравлики всей отопительной системы. Этот показатель должен варьироваться в пределах от 2 до 4 м. рт. столба.

Следует быть особо внимательными, если оборудование решено внедрить в уже существующую схему обогрева дома. Тогда целесообразно приобрести те циркуляционные насосы, которые кроме бесшумности и экономической выгоды обладают возможностью автоматической регулировки в случае изменений условий работы отопительной системы.

Технология монтажа насоса

Схемы установки

Бывают однотрубные и двохтрубные схемы. Однотрубная схема монтажа подразумевает постоянный расход теплоносителя и небольшой температурный перепад. Двухтрубная схема установки подразумевает переменный расход теплоносителя и высокий температурный перепад.

Выбор места установки насоса

Схема установки оборудования должна учитывать необходимость периодического обслуживания оборудования.

Раньше устройства с «мокрым» типом ротора устанавливались в обратку. Было мнение, что охлажденная вода, которая омывала рабочую часть агрегата, способна продлить эксплуатационные свойства сальниковой начинке, роторам и подшипникам. Современный рынок занимается выпуском насосов с деталями и узлами, изготовленными из материалов, которые не портятся от горячей воды, поэтому установка их возможна, как на обратном трубопроводе, так и на подающем.

Для повышения давления в области всасывания устройство монтируется на подающем трубопроводе
, при этом он располагается недалеко от расширительного бака. Такая схема монтажа создает высокую температуру на заданном участке системы отопления. Только перед тем, как установить байпас с насосом, необходимо удостовериться, что оборудование способно вынести давление горячей воды (двухтрубная схема монтажа).

Для реконструкции системы отопления с мембранным баком установку байпаса с агрегатом осуществляют на обратку. Также рекомендуется приближение насоса к расширительному баку. Если из-за этого сильно осложняется доступ к оборудованию, то есть возможность монтажа на поставляющий тепло трубопровод, однако, потребуется врезка обратного клапана, который располагается вертикально.

Расположение устройств при подключении насоса

Для правильной установки насоса необходимо соблюдать ряд правил:

• Шаровые краны должны устанавливаться по обе стороны оборудования. С их помощью обеспечивается демонтаж агрегата для обслуживания и осуществления ремонта.
• Перед насосом монтируется фильтр, необходимый для защиты системы от механических частиц, которые поступают с водой.
• Верхняя часть байпаса оснащается воздушным клапаном ручного или автоматического типа, предназначенного для удаления скопившегося воздуха.
• На корпусе указана стрелка, направление которой следует соблюдать. Направление перемещения теплоносителя должно совпадать с направлением этой стрелки.
• Установка «мокрого» насоса должна быть строго в горизонтальном положении, чтобы не допустить повреждения рабочей части прибора в случае, когда электродвигатель будет не полностью погружаться в воду.
• Клеммы агрегата должны «смотреть» наверх.
• Для защиты всех резьбовых соединений необходимо использовать герметик и прокладки между сопряженными частями.

Для безопасности применения насоса подключение его следует осуществлять в розетку с заземлением. Поэтому, перед установкой насоса для отопления, необходимо обеспечить заземление.

Последовательность работ

Устройство и принцип действия

Циркуляционные насосы – это узкоспециализированное оборудование, назначение которого заключается в принудительной циркуляции воды. Насос включает в себя:

• Корпус, который производится из нержавеющих металлов (стали, чугуна, латуни, бронзы) и сплавов;
• Ротор. Для изготовления применяется керамика или высококачественная сталь;
• Вал ротора. Включает в себя колесо-крыльчатку с лопастями;
• Электродвигатель, имеющий определенную мощность, для приведения в движение ротора.

Вертикальный насос, как часть замкнутого трубопровода, всасывает жидкость с одной стороны, за счет вращения крыльчатки ускоряет ее движение, а затем выталкивает воду с другой стороны. Благодаря этому процессу на входе создается разряженное пространство, а на выходном патрубке – компрессия.

За счет равномерной работы оборудования поддерживается определенный уровень давления в отопительной системе. Однако, для увеличения его показателя необходимо применять специальное устройство. Циркуляционный насос, прежде всего, применяется для преодоления сопротивления на участках системы отопления.

Конструктивные особенности насоса для отопления частного дома

В принципе, циркуляционный насос для отопления ничем не отличается от других разновидностей водяных насосов.

У него два основных элемента: крыльчатка на валу и электродвигатель, который вращает этот вал. Все заключено в герметичный корпус.

Но есть две разновидности этого оборудования, которые отличаются друг от друга расположением ротора. А точнее, контактирует ли вращающая часть с теплоносителем или нет. Отсюда и названия моделей: с мокрым ротором и сухим. В этом случае имеется в виду ротор электродвигателя.

С мокрым ротором

Конструктивно эта разновидность водяного насоса имеет электродвигатель, в котором ротор и статор (с обмотками) разделены герметичным стаканом. Статор находится в сухом отсеке, куда никогда не проникает вода, ротор располагается в теплоносителе. Последний — охлаждает собой вращающиеся детали прибора: ротор, крыльчатку и подшипники. Вода в этом случае для подшипников выступает, и как смазка.

Такая конструкция делает насосы малошумными, потому что теплоноситель поглощает вибрацию вращающихся деталей. Серьёзный недостаток: низкий КПД, не превышающий 50% от номинала. Поэтому насосное оборудование с мокрым ротором устанавливают на отопительные сети небольшой протяжённости. Для небольшого частного дома, даже в 2—3 этажа, это будет неплохой вариант выбора.

К преимуществам насосов с мокрым ротором, кроме бесшумной работы, можно добавить:

• небольшие габаритные размеры и вес;
• экономичное потребление электрического тока;
• длительная и бесперебойная работа;
• простота настройки скорости вращения.

Фото 1. Схема устройства циркуляционного насоса с сухим ротором. Стрелками обозначены части конструкции.

Недостаток — невозможность ремонта. Если какая-то деталь вышла из строя, то старый насос демонтируют, устанавливая новый. Модельный ряд в плане конструктивных возможностей у насосов с мокрым ротором отсутствует. Все они выпускаются одного типа: вертикального исполнения, когда электродвигатель располагается валом вниз. Выходной и входной патрубки находятся на одной горизонтальной оси, поэтому монтаж прибора производится только на горизонтальном участке трубопровода.

Важно! При заполнении отопительной системы воздух, выталкиваемый водой, проникает во все пустоты, и в роторный отсек в том числе. Чтобы спустить воздушную пробку, необходимо воспользоваться специальным спускным отверстием, расположенным в верхней части электродвигателя и закрыто герметичной вращающейся крышкой. Чтобы спустить воздушную пробку, необходимо воспользоваться специальным спускным отверстием, расположенным в верхней части электродвигателя и закрыто герметичной вращающейся крышкой

Чтобы спустить воздушную пробку, необходимо воспользоваться специальным спускным отверстием, расположенным в верхней части электродвигателя и закрыто герметичной вращающейся крышкой.

Профилактические мероприятия для «мокрых» циркуляционных насосов не требуются. В конструкции нет трущихся деталей, манжеты и прокладки устанавливаются только на неподвижных соединениях. Выходят из строя из-за того, что материал просто состарился. Основное требование к их эксплуатации — не оставлять конструкцию в сухом виде.

С сухим ротором

У насосов этого типа нет разделения ротора и статора. Это обычный стандартный электродвигатель. В конструкции же самого насоса установленные уплотнительные кольца, которые перекрывают доступ теплоносителя в отсек, где располагаются элементы движка. Получается, что крыльчатка насажена на вал ротора, но находится в отсеке с водой. А весь электродвигатель располагается в другой части, отделённой от первой уплотнителями.

Фото 2. Циркуляционный насос с сухим ротором. В задней части расположен вентилятор для охлаждения прибора.

Такие конструктивные особенности сделали насосы с сухим ротором мощными. КПД доходит до 80%, что для оборудования этого типа довольно серьёзный показатель. Недостаток: шум, издаваемый вращающимися деталями прибора.

Циркуляционные насосы представлены двумя моделями:

1. Вертикальное исполнение, как и в случае с прибором мокрого ротора.
2. Консольные — это горизонтальное исполнение конструкции, где прибор упирается на лапки. То есть, сам насос на трубопровод не давит своим весом, и последний не является для него опорой. Поэтому под этот тип обязательно укладывают прочную и ровную плиту (металлическую, бетонную).

Внимание! Уплотнительные кольца часто выходят из строя, становясь тонкими, что создаёт условия проникновения теплоносителя в отсек расположения электрической части электродвигателя. Поэтому раз в два или три года проводят профилактику прибора, осматривая в первую очередь именно уплотнители