Как работает насос в системе отопления

Виды тепловых насосов

В зависимости от вида потребляемого рассеянного тепла тепловые насосы бывают:

грунт-вода – для их работы в водяной отопительной системе используются закрытые грунтовые контуры или геотермальные зонды, находящиеся на глубине (подробнее: “Геотермальные тепловые насосы для отопления: принцип устройства системы”);
вода-вода – принцип работы теплового насоса для отопления дома в данном случае основывается на использовании открытых скважин для забора грунтовых вод и их сброса (прочитайте: “Как подобрать водяной насос для отопления”). При этом внешний контур не закольцован, а система отопления в доме – водяная;
вода-воздух – устанавливают внешние водяные контуры и задействуют отопительные конструкции воздушного вида;
воздух-воздух – для их функционирования используют рассеянное тепло наружных воздушных масс плюс воздушная система отопления дома.

Куда ставить насос: подробные схемы

При установке агрегата учитывают не только рекомендации производителей, но и возможность его периодического обслуживания. Совсем недавно конструкции с «мокрым» ротором монтировали исключительно на возвратную магистраль. Этим обеспечивался более долгий срок эксплуатации. Современные нагнетатели рассчитаны на длительный контакт с горячей жидкостью, поэтому их можно использовать и на стороне подачи.

Какую схему установки лучше выбрать, зависит от конфигурации отопительного оборудования. Каждая компоновка имеет свои плюсы и минусы, которые учитывают при проектировании отопительных систем. Распространённые схемы подключения:

На подаче. Насос монтируют на выходе из котла после группы безопасности.
На обратке. Устанавливают нагнетатель перед котлом, но после расширительного бака. Его обязательно комплектуют фильтром и запорной арматурой.
В открытой отопительной системе. Насосную группу допустимо устанавливать в любом месте, но желательно как можно ближе к котлу. Её обязательно оснащают байпасной линией, позволяющей эксплуатировать систему в 2 режимах: с принудительной и естественной циркуляцией.

Если в открытой системе установлен твердотопливный котёл, монтаж насосной группы выполняют на обратной магистрали. При этом на байпасе должен быть кран, а не обратный клапан, который создаёт дополнительное сопротивление движению теплоносителя.

Устройство циркуляционного насоса для отопления

Насос циркуляционный состоит из нержавеющего стального корпуса, в котором фиксируется электрический узел. В конструкцию последнего входит ротор, расположенный внутри обмотки статора.

В устройство насоса циркуляционного входит крыльчатка, закрепленная на валу ротора. При подаче электричества крыльчатка вращается, что приводит к всасыванию теплоносителя с одной стороны насоса и выталкиванию его с другой стороны. Образуемый агрегатом напор подавляет гидравлическое сопротивление узлов отопительной системы, что приводит к увеличению скорости передвижения теплоносителя.

Как разобрать циркуляционный насос?

Для осуществления ремонта циркуляционного насоса необходим его демонтаж и разборка.

Демонтируют устройство по следующей схеме:

Агрегат отключают от питания. Для того, чтобы отсоединить кабель от клеммной коробки, надо снять корпус с блока питания устройства.
Перекрывают подачу жидкости боковыми вентилями и сливают остаток в системе.
Прибор откручивают отверткой-шестигранником, но вдруг болты прикипели, их смачивают специальной жидкостью WDи через 20-30 минут пробуют открутить снова.

После демонтажа снимается крышка агрегата. Под ней находится ротор с колесом и лопастями. В основном, ротор закреплен фиксаторами или болтами. После его снятия открывается доступ к внутренней части прибора. Внимательно осмотрев насос, обнаруживаются неполадки и устраняются.

Эксплуатация циркуляционного насоса

Необходимо соблюдать некоторые правила во время эксплуатации насоса, среди которых такие как:

Насос не должен работать, если в системе отопления нет воды.
Нельзя допустить того, чтобы насос работал с нулевой подачей.
Должен соблюдаться во время работы насоса определенный диапазон допустимых расходов. Насос может выйти из строя, если подача воды будет слишком низкой или слишком высокой.
Если насос простаивает довольно длительный период времени, то для его профилактики потребуется включать его хотя бы один раз в месяц на 10-15 минут. Если этого не сделать, то некоторые компоненты насоса могут окислиться.
Для нормальной работы насоса температура теплоносителя в отопительной системе не должна быть выше, чем +65 градусов. Это необходимо для того чтобы исключить выпадение жестких солей в осадок.

Для начала, необходимо убедиться в том, что отсутствуют различные вибрации или шумит насос отопления.
Проверить, как работает циркуляционный насос, исходя из его характеристик напорно-расходного характера.
Проверить, если не имеет место чрезмерный нагрев насосного электрического мотора.
Проверить зрительно, если на корпусе насоса имеется заземление.
Проверить, если в тех местах, где насос крепится к трубопроводу, не наблюдается течи. Если наблюдается небольшая течь, то потребуется произвести замену прокладок или произвести подтяжку соединительных компонентов.
Проверить, насколько хорошо соединены между собой электрические провода в клемной колодке.

Разгонять дальше или уже тормозить: на какой скорости должен работать насос отопления?

Все современные системы отопления оснащены циркуляционным насосом. С помощью которого, в трубах происходит беспрерывный оборот горячей воды, в результате чего и нагревается помещение.

Они выпускаются в разных комплектациях и могут иметь 3 скорости: минимальную, среднюю и высокую.

Какую ставить скорость на насосе отопления при малой мощности котла

Регулировка мощности циркуляционного насоса, как правило, проводится с целью повысить или, наоборот, снизить его производительность. Чем выше его скорость, тем быстрее горячая вода проходит по трубам и тем больше тепла она отдаёт. В свою очередь, чем она ниже, тем медленнее жидкость проходит по системе, быстрее остывает и соответственно теплоотдача будет меньше.

Минимальную мощность отопительного оборудования устанавливают преимущественно весной. В это время на улице уже довольно тепло, но сам дом прогревается недостаточно и есть необходимость в небольшом подогреве помещения.

Скоростные режимы насосов могут отличаться в зависимости от модели и комплектации. В среднем минимальный показатель составляет 30—35 л/мин, максимальный — 80—90 л/мин.

Для чего нужно проверять настройки

Чтобы удостовериться в максимальной производительности прибора перед началом эксплуатации рекомендуется проверить его настройки. Делается это, как правило, по двум параметрам.

Шумоизоляция. Существует несколько причин, по которым отопительный прибор может издавать сильный шум:

неправильный монтаж;
воздух в трубах;
перепады напряжения;
неисправность устройства.

Чтобы избежать этих проблем установку лучше доверить мастеру, который проведёт комплексную диагностику, убедится в правильности монтажа и функциональности аппарата.

Равномерный обогрев. Главной причиной неравномерного обогрева радиаторов является недостаточная мощность. Невысокая скорость способствует быстрому остыванию воды, в результате чего тепло просто не доходит в конец системы.

К аналогичной проблеме приводит также завоздушенность или неправильно подобранный режим терморегулятора. Может повлиять на производительность прибора и неправильный монтаж. Особенно это касается алюминиевых и биметаллических батарей, которые должны быть установлены максимально ровно.

Как должны работать циркуляционные насосы с электронным управлением

Модели с электронным типом отопления имеют два вида регулировки скорости: ручной и автоматический. Ручное регулирование подразумевает установку мощности прибора на нужном уровне. Корректировка перепадов давления при этом не осуществляется.

Фото 1. Схема управления циркуляционным насосом DAB EVOSTA с электронным регулированием. Выбор режима работы делается одной кнопкой.

В случае с автоматической регулировкой снижение или увеличение скорости осуществляется самой системой и напрямую зависит от температуры в трубопроводе. Автопилот сам определяет оптимальный уровень работоспособности и при необходимости снижает энергопотребление, не уменьшая при этом производительности.

Важно! Автоматическое снижение скорости насоса возможно только после гидравлической балансировки системы

Полезное видео

Ознакомьтесь с видео, в котором рассказывается про разные виды циркуляционных насосов и их характеристики.

Наличие нескольких режимов в насосе отопления позволит корректировать уровень обогрева в том или ином помещении. Эта функция важна при резком перепаде температуры на улице. В таком случае прибор можно вручную перевести на необходимую мощность или же включить автопилот, и система сама подстроится под нужную температуру.

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.

Варианты электрического подключения

Электронасос для отопления имеет единственный минус: при аварийном отключении электроснабжения прекратится циркуляция, поэтому надо проектировать систему с расчетом на дополнительное применение естественного потока теплоносителя.

Коробка насоса оснащена тремя контактами, маркированными как фаза, заземление, ноль, которые кабелем с вилкой подводятся к розетке, либо линия кабеля от счетчика проходит напрямую к прибору. Ручное запускание прибора повышает расход энергии, износ механизма и деталей, поэтому лучше сделать подключение к электричеству автоматическое — через термостат.

Плюсом использования термостата является регулирование времени включения: насос системы отопления Wilo начинает работать только при нагретой воде, не допускает прогон холодной вхолостую.

Принцип действия: термостат прикрепляется на трубе, замеряет температуру теплопровода, запускает механизм агрегата.

Если купить специальный для труб прибор не удалось, подключить циркуляционный насос к электричеству можно с помощью комнатного бытового термостата, у которого крепится на трубу выносной датчик измерения температуры.

При отсутствии электричества используют резервный источник ИБП, обеспечивающий бесперебойное питание для насоса отопления: аккумуляторы автомобильные, либо комплект аккумуляторных батарей в компактном шкафу.

Соединение идет по схеме: к ИБП подключают домашнюю линию электричества, затем ведут к насосу и котлу. Условия подключения:

нельзя допускать соприкосновения кабеля силового с горячими деталями прибора — двигателем, корпусом, трубой;
надо избегать увлажнения коробки с клеммами;
если коробка сбоку, подключение допускается снизу;
кабель нужно применять термостойкий;
обязательно провести заземление.

Если на трубе оборудовать термостат, потери энергии при работе насоса уменьшатся.

Куда ставить

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

Остальное неважно

Циркуляционный насос для отопления в квартире

Любой циркуляционный насос для отопления в квартире состоит из статора, который крепится неподвижно и оснащен обмоткой для прохождения тока, и ротора, встроенного в статор. Именно лопасти ротора обеспечивают движение теплоносителя по трубам и радиаторам.

В зависимости от того, где располагаются лопасти, насосы делятся на 2 типа:

С сухим ротором, у которого лопасти не полностью погружены в воду, что вызывает достаточно много шума при работе, поэтому они в основном используются для промышленных объектов или когда нужно обеспечить давлением многоквартирный дом. В этом случае для такого насоса выделяется отдельное помещение или строится котельная.
Мокрый ротор используется для систем автономного отопления квартир. Его лопасти полностью погружены в воду, что обеспечивает его бесшумную работу.

Современные насосы для отопления в квартире долговечны и надежны. Они необходимы, если отопительные котлы не имеют встроенного циркуляционного насоса, что встречается довольно часто.

Преимущества

Иногда потребители не придают значения такому важному явлению, как регулярная циркуляция теплоносителя под давлением в системе отопления, считая, что установка дополнительного оборудования для этого, это лишь напрасная трата денег. На самом деле, если установить насос для батареи отопления в квартиру, то можно не только обеспечить равномерное распределение тепла, но и сэкономить до 30% расходы на топливо, например, при использовании газового котла в качестве отопительной системы. На самом деле, если установить насос для батареи отопления в квартиру, то можно не только обеспечить равномерное распределение тепла, но и сэкономить до 30% расходы на топливо, например, при использовании газового котла в качестве отопительной системы

На самом деле, если установить насос для батареи отопления в квартиру, то можно не только обеспечить равномерное распределение тепла, но и сэкономить до 30% расходы на топливо, например, при использовании газового котла в качестве отопительной системы.

Преимуществами циркуляционных насосов являются:

их экологичность;
длительный срок службы (до 25 лет);
экономичность;
систему можно регулировать;
встроенная автоматика позволяет обеспечить бесперебойную работу прибору в рамках заданных параметров;
они могут работать с разными видами теплоносителей;
их можно подключать к любым типам отопительных систем, что делает их универсальными.

Единственным недостатком мокрого циркуляционного насоса является его довольно низкое КПД, но это касается только обогрева очень больших площадей, например, производственных цехов. Для квартиры в многоэтажном доме подобный прибор – это возможность получать качественный обогрев со значительной экономией средств.

Принцип работы

Циркуляционный насос для отопления в многоквартирном доме работает по следующему принципу:

Его ротор с рабочими лопастями полностью погружается в теплоноситель, а электродвигатель при этом надежно защищен специальным герметичным стаканом из металла, который отделяет его от статора.
Забирая теплоноситель с одной стороны, лопасти ротора толкают ее в трубопровод с другой. Образованная при этом центробежная сила обеспечивает движение воды по системе.
Как правило, модели насосов последнего поколения снабжены программным обеспечением, благодаря которому работу насоса можно ставить в режим экономии, не теряя при этом стабильной производительности прибора.

Некоторые производители снабжают свои агрегаты дополнительным источником питания, например, аварийным аккумулятором, который включается, когда в сети нет электричества. Благодаря им насос для радиатора отопления в квартире способен бесперебойно работать в течение двух часов.

Как правильно выбрать?

Чтобы правильно подобрать насос для автономной системы отопления, нужно:

учесть необходимый напор в трубах;
производительность самого прибора.

Как правило, фирмы указывают данную информацию, фиксируя, какой объем теплоносителя насос способен прокачивать в течение часа.

Так как в большинстве современных моделей есть 3 скорости циркуляции воды:

малая;
средняя;
высокая.

Цифры на инструкции по эксплуатации котла должны соответствовать каждому циклу в определенный отрезок времени.

Насос на отопление в многоквартирном доме должен по своим параметрам соотноситься с котлом, который обеспечивает обогрев системы. Самым важным показателем является его мощность, которой, например, для средней по площади квартиры потребуется 100 Вт на 1м2. Если взять прибор мощностью выше, чем у котла, то пользование им вряд ли станет экономией средств на энергоносителях.

Сначала разберем, как устроен насос

Оборудование по принципу работы похоже на обычные дренажные модели, конструктивные различия между устройствами разных типов заслуживают внимания, но есть и свои нюансы. Корпус зачастую изготовлен из прочного материала, который имеет хорошие технические характеристики, одной из них будет устойчивость к возникновению коррозии.

Среди популярных составляющих стоит отметить:

Нержавейку.
Латунь.
Чугун.
Алюминий.

Как только запустится двигатель, прибор приводит в действие ротор, он начинает вращательные движения и с помощью крыльчатки создает давление. Благодаря этому воздействию, через входной патрубок постепенно всасывается жидкость в гидравлическую камеру.

При возникновении центробежной силы вода прижимается к стенкам с определенной силой, после чего выбрасывается в систему через выходное отверстие

Принудительная циркуляция в магистрали отопления организована именно так, если брать во внимание закрытый контур

Тепловые насосы

Казалось бы, что слово «насос» — это определение оборудования, которое перекачивает жидкости. Но с добавлением слова «тепловой» этот агрегат становится совершенно другим видом оборудования. С его помощью можно организовать отопление и горячее водоснабжение. То есть, не надо путать два вроде бы одинаковых понятия, это разные типы оборудования.

В категории тепловых насосов есть два типа, отличающихся друг от друга сферой забора тепловой энергии. Это может быть вода или воздух, которые тепловую энергию передают воде для отопления и ГВС. Отсюда и их названия.

Тепловой насос вода-вода для отопления дома.
Система воздух-вода.

В первом случае тепловая энергия забирается из воды, которая на глубине ниже 3 м никогда не замерзает, то есть, всегда имеет положительную температуру. Поэтому в воду опускается трубная разводка, по которой перемещается хладагент. Даже при малых положительных температурах он испаряется и направляется в компрессор, где происходит его сжатие. Именно на этой стадии хладагент нагревается до высоких температур. Он подается в теплообменник, где отдает свое тепло воде, используемой в системе отопления и горячего водоснабжения.

Схема теплового насоса вода-вода

Что касается второй системы – теплового насоса воздух-вода для отопления дома, то она работает точно по такому же принципу. Только хладагент забирает температуры не из воды, а из окружающего теплообменник воздуха. Поэтому данный тип оборудования напоминает обычный кондиционер в виде сплит-системы. Инверторный блок устанавливается на улице, гидравлический модуль устанавливают в котельной. Правда, необходимо отметить, что установки воздух-вода являются низкотемпературными. То есть, они могут нагревать воду до температуры +50С. А ее можно будет использовать в системе теплых полов и для ГВС.

Необходимо отметить, что обе системы являются универсальными в плане совместимости с любой циркуляционной сетью. У них очень высокий КПД – до 350%. С экологичностью все понятно, нет выбросов вредных веществ в атмосферу. Работают такие установки только от электроэнергии, поэтому ее постоянное и бесперебойное поступление – основное требование эффективной работы тепловых насосов.

Добавим сюда и уникальность конструкций. Они могут работать и на обогрев дома, и на его охлаждение. В качестве практичности можно отметить полное отсутствие других видов энергоносителей, кроме электричества. То есть, нет необходимости запасаться дровами или углем, соляркой или баллонами с газом. Полное отсутствие складов.

Схема теплового насоса воздух-вода

Но в любом случае тепловые насосы не часто можно увидеть в частном домостроении. Это нетрадиционный способ отопления и горячего водоснабжения. Проще смонтировать трубную разводку с установкой радиаторов или теплых полов. Даже электрические нагревательные котлы отопления чаще встречаются в домах, чем тепловые насосы. К тому же они – не самый дешевый вариант, тем более, полностью зависящий от подачи электрического тока. А это большая проблема за городом. К сожалению, отечественные линии электропередач не могут гарантировать постоянную и полноценную подачу. И в этом вся проблема.