Як вибрати циркуляційний насос для системи опалення?

Циркуляція теплоносія в системі опалення забезпечує рівномірний розподіл теплової енергії по опалюваному приміщенню. Природна циркуляція наразі використовується нечасто, адже має багато нюансів щодо облаштування. Зокрема, не підходить для великих будівель, має низку технологічних вимог, дотримуватися яких не завжди можливо.

Тому у більшості сучасних систем опалення використовують примусову циркуляцію, яка забезпечує робота циркуляційного насоса.

Як працює циркуляційний насос?

Циркуляційний насос - це прилад, який складається з корпусу та, розміщених у ньому, ротора, крильчатки та двигуна. Робота цього механізму забезпечує рух рідини у замкнутій системі завдяки обертанням крильчатки. Таке обладнання використовують у різних системах:

• опалення;
• гаряче водопостачання;
• кондиціонування.

Завдяки тому, що циркуляційний насос змушує теплоносій рухатися швидше:

• приміщення прогріваються рівномірно;
• робота всієї системи стає більш ефективною та економною;
• немає застійних зон;
• можна облаштовувати опалювальні системи будь-якої конфігурації.

Принцип роботи циркуляційного насоса доволі простий:

1. При увімкненні пристрою двигун починає обертати вал із крильчаткою - утворюється зона розрідження у приймальному патрубку.
2. Теплоносій потрапляє всередину пристрою.
3. Виходить з нього через нагнітальний патрубок під тиском в контур опалення;
4. Далі теплоносій рухається по замкнутому контуру і потрапляє знову до насоса.

В одній системі може функціонувати як один насос, так і кілька. Крім того, все обладнання має однаковий принцип роботи, але відрізняється за потужністю та функціоналом: може мати кілька робочих режимів, різні варіанти керування ними.

Для правильної та ефективної роботи циркуляційної помпи для опалення важливо правильно вибрати її під параметри системи, технічні вимоги.

Для чого потрібні насосні системи в сучасних інженерних мережах

Ефективність будь-якої системи теплопостачання або гарячого водопостачання багато в чому залежить від правильно підібраного насосного обладнання. Грамотно підібраний циркуляційний насос для опалення дозволяє підтримувати стабільну температуру в приміщенні, зменшує перевитрати енергії та підвищує загальний комфорт користування системою.

Як вибрати циркуляційний насос для системи опалення? Пристрої підбирають залежно від завдання - від простої циркуляції теплоносія до підтримання стабільного тиску чи роботи альтернативних джерел енергії.

Основні типи насосного обладнання за призначенням:

• Для систем опалення. Покращують циркуляцію теплоносія, допомагають котлу працювати стабільніше та забезпечують однаковий прогрів усіх радіаторів або контурів теплої підлоги.
• Для підвищення тиску. Використовуються там, де природного напору недостатньо. Допомагають стабілізувати роботу водопроводу або опалювальної системи.
• Для рециркуляції гарячої води. Дозволяють швидше отримувати гарячу воду в точках водорозбору та зменшують втрати тепла в трубопроводах.
• Для сонячних теплових систем. Розраховані на роботу в системах із використанням сонячної енергії, часто витримують підвищені температури теплоносія.
• Для систем із тепловими насосами. Забезпечують рівномірне переміщення теплоносія в складних низькотемпературних системах обігріву.

У результаті правильний розрахунок циркуляційного насоса не лише підвищує ефективність роботи всієї системи, а й допомагає знизити витрати на енергоресурси та продовжити строк служби основного обладнання.

У яких ситуаціях без циркуляційного насоса не обійтися

У сучасних системах обігріву стабільний рух теплоносія відіграє ключову роль. Якщо рідина рухається повільно або нерівномірно, у приміщеннях з’являються «холодні зони», а обладнання працює з перевантаженням. Саме тому при проєктуванні системи враховують не лише схему труб, а й характеристики циркуляційного насоса для опалення, адже від них залежить швидкість потоку, тиск та стабільність роботи всієї системи.

Насос допомагає швидко розігнати теплоносій по контуру та підтримувати рівномірний розподіл тепла між усіма приладами опалення.

Основні ситуації, коли встановлення циркуляційного насоса для системи опалення є необхідним:

• Нерівномірний нагрів радіаторів. Якщо батареї в різних кімнатах мають різну температуру, це часто свідчить про слабку циркуляцію теплоносія.
• Наявність водяної теплої підлоги. Такі системи мають довгі контури труб, тому природної циркуляції зазвичай недостатньо для ефективної роботи.
• Велика різниця температур між подачею та зворотною лінією. Якщо різниця перевищує приблизно 20-25 °C (за відсутності теплої підлоги), це може означати, що теплоносій рухається занадто повільно.

Грамотно встановлений циркуляційний насос опалення за короткий час створює необхідну швидкість руху рідини, що дозволяє системі швидше виходити на робочий режим і стабільно підтримувати комфортну температуру в будинку.

Як вибрати циркуляційний насос для системи опалення

В багатьох моделях сучасних газових та електричних котлів циркуляційні наноси вбудовані безпосередньо у корпус опалювального агрегату, тому в більшості квартир та в невеликих приватних будинках немає потреби у доукомплектації системи помпою - достатньо при виборі котла звернути увагу на потужність насоса та переконатися, що він зможе якісно виконувати свої функції.

А от для великих будинків або при складній конфігурації опалення потужності пристрою може бути недостатньо для системи. Також помпи використовують для примусової циркуляції систем обігріву з твердопаливними котлами. В обох варіантах (недостатня потужність чи відсутність) - встановлюють додаткові пристрої, щоб забезпечити оптимальну швидкість руху теплоносія.

В такому разі дуже важливо правильно обрати вид обладнання та переконатися, що воно підходить за технічними характеристиками.

За видом помпи для опалення поділяють на:

• Сухі: теплоносій не контактує з ротором - тільки з крильчаткою. Таке обладнання має високий показник ККД та може працювати в системах з дуже високою температурою теплоносія. Однак, коштує він дорожче та має значні габарити.
• Мокрі: ротор пристрою контактує з водою. Обладнання має компактний розмір, коштує дешевше, працює тихо, але його ККД нижчий.

Серед інших параметрів, на які варто звернути увагу:

• Витратні характеристики: продуктивність пристрою - кількість теплоносія, яку він перекачує за одиницю часу.
• Напірні характеристики: запас енергії потоку, яка може бути використана для подолання гідравлічного опору системи.
• Місце встановлення та вид системи, для якої він призначений: опалення, система гарячого чи холодного водопостачання. Пристрої мають конструктивні відмінності та виготовляються з різних матеріалів.
• Тип керування: найпростіші моделі мають одну або кілька робочих швидкостей - цей параметр задає користувач. Складніші самостійно підлаштовуються під параметри системи з допомогою диференціальних манометрів, датчиків потоку, штатних термопар. Тут вибір залежить від потреб та особливостей системи. Крім того, є моделі з дистанційним управлінням, якими можна керувати зі смартфона.

Однак, це не всі важливі параметри, які варто враховувати, обираючи циркуляційний насос.

Підбір циркуляційного насоса за продуктивністю (потужністю) та напірними характеристиками

Один з найважливіших параметрів підбору циркуляційного насоса - витрати системи опалення - необхідна кількість теплоносія певної температури, яка циркулює системою протягом визначеного проміжку часу і може забезпечити необхідну кількість тепла для нагрівання приміщення. Визначення цього параметру дозволяє підбирати обладнання потрібної потужності.

Мінімальну необхідну витрату циркуляційного насоса (продуктивність) визначають за формулою:

G = Q / (1,163×Δt)

• Q - потужність опалювальної системи (кВт);
• 1,163 - теплоємність води кВт × год / кг × ° C;
• Δt - різниця температури між магістраллю подачі та зворотною магістраллю ° C

G - подача насоса м³/год.

Ще один важливий критерій вибору - напірні характеристики. Їх можна вирахувати за спрощеною формулою: h = (R x L x FZ)

• R - втрати на тертя об стінки труб (залежить від матеріалу труб, діаметру труб, та швидкості потоку);
• L - загальний довжина трубопроводів (в метрах)
• FZ - спеціальна поправка на опір котла: 1,3 (2,2 за умови наявності термостатичного вентиля).

h - напір (вимірюється в метрах).

Щоб уберегти пристрій від роботи з максимальним навантаженням, до отриманих даних варто додати 10-15%.

Підбір циркуляційного насоса за іншими параметрами

Серед інших критеріїв вибору помпи для опалення є такі:

• Типорозмір: за монтажною довжиною циркуляційного насоса для побутового використання є двох типорозмірів по довжині - 130 мм та 180 мм. Відповідно, попередньо варто визначити, скільки місця є для встановлення обладнання.
• Тип підключення: різьбовий використовують для розводки з трубами 1-2 дюйма, фланцевий - для труб, діаметром понад 2 дюйма.

Також циркуляційні насоси є різні за матеріалом корпусу:

• Чавунні - міцні, стійкі до корозії, надійні, але з досить значною вагою;
• Сталеві - корпус із нержавіючої сталі має високі показники стійкості до корозії, які поступаються тільки чавунним;
• Бронзові також відрізняються стійкістю до корозійних процесів, найчастіше застосовуються у роботі з водою, яка має високий вміст кисню;
• Латунні - стійкі до окислення у холодній і гарячій воді.

Шумність роботи обладнання впливає на комфортне проживання людей та на місце встановлення пристрою. Так, для житлових приміщень рекомендовано обирати насоси з рівнем шуму до 45 дБ. Якщо цей показник вищий - обладнання підходить для встановлення в окремій котельні, в підвалі ти інших нежитлових приміщеннях.

Два поширені міфи про вибір насосного обладнання

У прагненні підібрати насос циркуляційний для опалення люди часто спираються на інтуїцію - і роблять дві типові помилки. Розвінчаємо їх простою мовою та дамо кілька корисних підказок.

Перший міф - «напір насоса має дорівнювати висоті будинку». Це правда лише для відкритих систем, де треба підняти воду на фізичну висоту. Але закрита опалювальна мережа працює по-іншому: тут насосу потрібно подолати не висоту як таку, а сумарний гідравлічний опір труб, радіаторів, клапанів та фітингів. Отже, модель із характеристиками 25-4 цілком здатна забезпечити циркуляцію у типового двоповерхового будинку з підвалом - навіть якщо «по землі» висота здається великою.

Другий міф - «потрібен насос під діаметр труб». Люди бачать 40-ту трубу і думають, що патрубки у насоса теж мають бути 40. Насправді важливіша не зовнішня труба, а пропускна здатність внутрішніх каналів насоса та його робоча крива. Циркуляційні насоси для опалення марок 32-4 і 25-4 можуть мати однаковий прохід рідини всередині; відмінності часто тільки в приєднувальних патрубках - їх легко компенсувати перехідниками.

Коротко про те, як підібрати циркуляційний насос для системи опалення правильно: розрахуйте теплове навантаження і потрібний витік (л/хв), визначте сумарний гідравлічний опір контуру, потім підберіть насос по робочій точці на насосній кривій (у запасі 10-20% не завадить). І завжди звіряйтесь з графіками виробника - це дасть реальну картину, а не тільки «на око».

Споживання циркуляційного насоса

Циркуляційний насос - це енергозалежний пристрій, який працює від електромережі. Рівень споживання струму залежить від потужності приладу, різновиду управління, а також від правильності добору устаткування.

Класичні одно- чи трьохшвидкісні помпи працюють у заданому режимі, незалежно від внутрішніх та зовнішніх чинників, тому відрізняються вищим рівнем енергоспоживання.

«Розумне» обладнання з електронним керуванням підлаштовується під навантаження системи та регулює споживання, змінюючи частоту обертання двигуна.

Таким чином забезпечується зменшення енерговитрат при підтриманні комфортної температури в приміщенні за будь-яким погодних умов.

Розрахунок циркуляційного насоса

Для проведення розрахунку та визначення оптимальних технічних параметрів циркуляційного насоса в систему опалення потрібно визначити такі характеристики:

1. Витратні та напірні характеристики (визначають за формулами, наведеними вище);
2. Тип конструкції, розмір пристрою
3. Тип підключення залежить від діаметру труб розводки системи опалення.
4. Матеріал - від особливостей теплоносія.
5. Тип керування роботою. Класичні прилади коштують дешевше, ніж насоси з електронним управлінням. При цьому, «розумне» обладнання забезпечує значну економію коштів у перспективі, адже самостійно підлаштовується під параметри роботи системи.

Також при розрахунку циркуляційного насоса фахівці нашої компанії «Теплосфера» враховують низку технічних характеристик опалення.

Байпас для насоса: страховка чи зайвий елемент?

Обвідна лінія дійсно має сенс, але не у всіх системах. Вона стає критично важливою лише тоді, коли опалення здатне хоча б частково функціонувати без примусової циркуляції. Найчастіше така схема застосовується в будинках із твердопаливними котлами, де процес горіння не можна миттєво зупинити.

Якщо зникає електроживлення або виходить з ладу обладнання, циркуляційні насоси для систем опалення перестають прокачувати теплоносій. У такій ситуації без резервного варіанту рух води зупиняється, що може призвести до перегріву котла. Саме тоді відкриття крана на байпасі дозволяє теплоносію рухатися самопливом - за рахунок природної різниці густини гарячої та холодної води.

У яких випадках обвідна лінія виправдана:

• системи з твердопаливними котлами;
• комбіновані схеми, де передбачений перехід на природну циркуляцію;
• старі гравітаційні системи, модернізовані насосом.

Якщо ж система повністю залежить від примусової циркуляції та не розрахована на роботу без електрики, монтаж байпаса часто стає просто додатковими витратами без реальної користі. У сучасних закритих системах його встановлюють радше як елемент перестрахування, ніж як обов’язкову частину конструкції.

Як правильно встановити циркуляційний насос: поради експертів

Правильна робота циркуляційного насоса і системи опалення загалом напряму залежить від дотримання правил монтажу обладнання. Наші майстри рекомендують звертати увагу на такі моменти:

1. Місце встановлення: помпу найчастіше монтують відразу після генератора тепла (котла). Якщо система має розгалуження, наприклад, по поверхах, кімнатах, тощо - може знадобитися встановлення кількох приладів.
2. Напрямок потоку теплоносія: обов’язково звертайте увагу на стрілки, які виробники наносять на корпус приладу.
3. Схема монтажу: залежно від особливостей системи майстри її обирають індивідуально, тож не варто орієнтуватися на схеми, подані в інтернет-джерелах.
4. Електричне підключення: для під’єднання до електромережі краще виділити окрему лінію.

Найкраще рішення для економного та безпечного обігріву вашого помешкання - доручити облаштування чи модернізацію системи опалення фахівцям нашої компанії «Теплосфера». Ми подбаємо про усі аспекти, зокрема і про добір циркуляційного насоса.