Другие параметры для выбора насоса
Кроме ключевых параметров, при выборе конкретной модели нужно обращать внимание еще на ряд ее важных характеристик
Рабочая температура
В документации к насосу указывается, с какой температурой теплоносителя он может работать. У большинства производителей, особенно моделей бюджетного сегмента, данный показатель завышен. Так, если заявлено 90% на недорогом устройстве, на практике оно сможет безаварийно работать с теплоносителем в 70-80 градусов Цельсия.
Здесь ключевое требование — соответствовать параметрам нагревателя и сети отопления в целом. В системе теплых полов температура воды достаточно низка. Равно как и в нескольких других схемах. А вот при использовании нагревательного котла потребуется или покупать достаточно дорогой насос, либо регулировать температуру воды на входе трубной сети.
Качественные и надежные циркуляционники имеют допустимые параметры рабочего тела в 110-130 градусов. Цена таких решений высока. Однако претензий к их надежности у пользователей — минимум.
Рабочее давление
В одно и двухэтажных домах давление в отопительной сети обычно не превышает 2 атм. Очень редко этот параметр составляет от 3 до 4 атм. Правильно рассчитанный по характеристике напора насос справится с возложенной на него задачей
Однако если нужно выбрать недорогой циркуляционник, на его показатель рабочего давления стоит обратить пристальное внимание
Системы защиты
Автоматика защиты — крайне полезная опция циркуляционного насоса. Она значительно продляет срок службы устройства или блокирует возникновения аварийных ситуаций. Сегодня распространены два типа защиты.
- От перегрева. Термопара, контролирующая температуру электродвигателя, автоматически выключит насос при его перегреве.
- От сухого хода. Особенно важна в моделях с мокрым ротором. Она не даст перегреться двигателю.
Количество скоростей
Насос циркуляционный Grundfos ALPHA2 32-40, 3 скорости
Более сложные насосы могут иметь большее число скоростей или регулироваться электроникой по внешнему сигналу, обеспечивая плавную отдачу мощности и полностью контролируемый расход.
Конструкционное исполнение
Говоря о конструкционном исполнении, имеются в виду размеры штуцеров, габариты и материал корпуса. Относительно последнего все просто. Чугунные корпуса прочны, долговечны, способствуют лучшему отводу тепла от двигателя. Недорогие пластиковые практичны и приемлемы для насосов, устанавливаемых в местах, где им не грозят перепады температуры или механические повреждения.
Штуцеры в идеале должны соответствовать параметрам сети. То есть для пластиковой трубы 25 мм выбирается насос с такой же характеристикой. Больший диаметр штуцера допускается. Насос можно подключить при помощи переходников разного рода. А вот меньший диаметр — не допускается.
Размеры насоса стандартизированы
Габариты стандартного насоса нормированы. Это 180 мм между точками подключения на штуцерах. Все байпасы и сгоны, которые предлагаются в магазинах, рассчитаны именно на такой размер. Есть более компактные решения, для размещения внутри оборудования или в условиях ограниченного пространства. Длина такого насоса 130 мм.
Расчет производительности циркуляционного насоса
Перед тем как выбирать нужную модель циркуляционного насоса, следует заняться гидравлическим расчетом системы. Значение рабочей производительности насоса тесно связано с тепловой мощностью рассматриваемой системы отопления. Следовательно, объем теплоносителя, перекачиваемый таким агрегатом, должен обеспечивать тепловую энергию радиаторам во всех помещениях. Поэтому для расчетов потребуется значение тепловой мощности, необходимой для обогрева помещений и всего здания.
В качестве примера можно использовать частный дом, площадь которого составляет 100 м 2. Значение тепловой мощности будет соответственно в пределах 10 кВт. Далее производительность насоса рассчитывается по следующей формуле: G= 3600Q/(c∆t), в которой G является необходимым количеством теплоносителя (кг/ч), Q– тепловой мощностью системы (кВт), с – представляет собой удельную теплоемкость воды, равную 4,187 кДж/кг ºС,Δt – является разницей температур в подающих и обратных трубах. Для расчетов берется ее температура, составляющая 20 0 С. Таким образом, в соответствии с исходными данными, производительность циркуляционного насоса будет равна: 3600 х 10 х 4,187 х 20 = 429,9 кг/ч или в более крупных единицах – 0,43 т/ч .
При выборе насоса можно заметить, что в техническом паспорте вместо массовых единиц расхода указаны объемные. В этом случае необходимо выполнить перевод массы воды в ее объем с помощью плотности, составляющей 0,983 т/м 3 при t = +60 0 С: 0,43/0,983 = 0,44 м 3 /ч. Полученное значение и будет вычисляемой рабочей производительностью устройства.
Лучшие инновационные циркуляционные насосы для систем отопления, ГВС, кондиционирования и охлаждения воздуха
Grundfos ALPHA2 – циркуляционные насосы с интеллектом
Линейка Alpha2 – это новое поколение датских приборов на базе серии UPS. Модели обладают опцией autoADAPT – способны гибко реагировать на смену температуры в контуре: для вывода рабочей точки насоса в оптимальное положение автономно регулируют подачу.
Имеют функции: летнего и ночного режима, защиты от холостого хода и перегрева. Оснащены двигателем на стабильных магнитах и уникальным штекером. Обладая моментом старта 27 Н·м, легко запускаются после длительного простоя.
Плюсы:
- высокая энергоэффективность: достигается автоматическим регулированием производительности, а также настройками скорости и 2 давлений, у которых по 3 варианта фиксации;
- разнообразие модификаций: кроме стандартных с чугунной оболочкой, предлагаются версии с воздухоотделителем (“A”) и корпусом из нержавейки (“N”) для ГВС;
- надежность: детали изготавливаются из износостойких нержавеющих материалов;
- минимальный уровень шума – до 43 дБ;
- удобство пользования: все важные параметры выводятся на переднюю панель;
- малые габариты и вес: у самого ходового циркуляционного насоса отопления Grundfos ALPHA2 25-40 длина – 18 см, вес – 2,1 кг;
- долговечность: гарантия выдается на 5 лет.
Минусы:
- плохая адаптация к скачкам напряжения;
- сравнительно высокая стоимость – цена на Grundfos ALPHA2 25-40: 9,0÷11,1 тыс. руб.
DAB VA – циркуляционные насосы обновленные
В линейном ряду VA котируются модели с характеристиками, аналогичными вышеприведенным. Наиболее ходовой циркуляционный насос отопления – DAB VA 35/180 с производительностью 3 м3/ч, напором 4,3 м, давлением max 10 бар, мощностью – 71 Вт.
В 2017 г. итальянский производитель агрегат доработал и обновил. С октября выпускается: чугунный корпус – с катафорезным покрытием, двигатель – с керамическим валом в новом исполнении, этикетка – с лазерной гравировкой.
Плюсы:
- энергоэффективность: существует возможность 3-скоростной регулировки;
- простой монтаж – с помощью быстроразъемного соединения в горизонтальном / вертикальном положении;
- возможность выбора установочной длины: 18 или 13 см;
- ремонтопригодность: для демонтажа корпуса снимаются лишь 4 винта;
- уровень шума сопоставим с силой звука при спокойном разговоре;
- долговечность: с октября 2017 года оболочка электродвигателя – с литого алюминия, рабочее колесо – с технополимера, упорный подшипник и вал – с керамики, втулки – с графита, кольца уплотнения – с EPDM, другие детали – из нержавейки;
- доступные цены, например, циркуляционный насос DAB VA 35/180 стоит 3,3÷4,4 тыс. руб.
Минусы:
- иногда попадаются агрегаты с дефектами;
- отсутствует информационное табло.
UNIPUMP LPA – циркуляционные насосы энергосберегающие
Циркулирующие насосы Unipump линейки LPA по используемым технологиям и принципам работы имеют много общего с агрегатами Grundfos серии Alpha 2. Они подходят для систем отопления с ночным режимом, а также переменными производительностью и температурой.
Аппараты рассчитаны на циркуляцию в 1- и 2-трубных контурах бытовых СО и СГВС. Оснащаются: двигателем с продолжительными магнитами, блоком частотного регулирования, панелью управления.
Плюсы:
- экономия электроэнергии: достигается выставлением одного из пяти режимов;
- благодаря «мокрому» варианту ротора отсутствует перегрев: подшипники регулярно смазываются циркулирующей водой;
- соблюдение стандартных эксплуатационных параметров: температура жидкости в контуре – от + 2 до +110 °С; максимальное давление в сети – 10 бар;
- незначительный уровень шума – составляет лишь 43 дБ;
- удобство эксплуатации: текущие показатели выводятся на монитор;
- высокая степень защиты: IP42;
- малые размеры (под монтаж – 13 и 18 см), потребляемая мощность (22÷45 Вт) и вес.
Минусы:
- высокая цена по сравнению с устаревшими циркуляционными насосами линейки UPS: UNIPUMP LPA 25-60 стоит около 5,5 тыс. руб.;
- невысокие эксплуатационные обязательства: срок службы – от 5 лет; гарантия – 24 месяца.
Напор
Создаваемый напор должен обеспечить преодоление сопротивления трубопровода. В зависимости от этапа, на котором устанавливается насос, оценить этот параметр можно разными способами.
Устройство новой системы отопления обычно начинается с проектирования, в ходе которого требуемый напор вычисляется по известным формулам. Расчет производится с использованием значений, указанных в паспортах на комплектующие: трубы, фитинги, запорную арматуру и т. д.
Для уже существующей системы подбор точного значения гидравлического сопротивления сделать сложно, поэтому в таких случаях проводят приблизительный расчет:
- Потери на прямых участках трубы. Опытным путем установлено, что на преодоление 1 м магистрали отопления требуется 0,01 – 0,015 м напора;
- Потери в фитингах. Они оцениваются примерно в 30% от потерь на прямых участках;
- Часто для того чтобы выбрать температурный режим в комнате, на входе батареи устанавливают терморегулирующие клапаны. Они очень удобны в использовании, но увеличивают общее гидравлическое сопротивление системы примерно на 70%;
- Устройство, препятствующее естественной циркуляции (обратный клапан), как и трехходовой кран, добавляют к полученному значению еще 20%.
Тепловой насос. Конструкция обогрева дома
Разница состоит только в том, что котел сжигает топливо, а ТН «выкачивает» тепловую энергию из источников, которые, на первый взгляд, совсем ею не богаты.
Грунт и речная вода с температурой 5 – 7 градусов, или даже морозный зимний воздух, температура которого вообще оказалась ниже нуля.
Такие источники называются низкопотенциальными, и хотя с понятием тепла они никак не ассоциируются, ТН умудряется «выжать» из них внушительный объем живительной энергии. К этому следует добавить тепло, выделяемое электродвигателем компрессора ТН: здесь, в отличие от холодильника и кондиционера, оно не пропадает даром.
В остальном система отопления на базе ТН ничем не отличается от обычной: используется теплоноситель – вода или воздух, который нагревается, протекая через теплообменник, а затем разносит тепло по всему дому. Циркуляцию обеспечивает насос (для водяного отопления) или вентилятор (для воздушного). Точно также, как и традиционный теплогенератор, ТН можно одновременно подключить к контуру горячего водоснабжения (ГВС) как с накопительной емкостью (бойлером), так и без нее.
Другие важные критерии выбора, влияющие на эксплуатацию
Помимо ключевых параметров, которые рассчитываются индивидуально, выделяют перечень дополнительных параметров. Если вы не хотите ошибиться с выбором, стоит обязательно их взять на вооружение. Рассмотрим подробно о факторах, которые влияют на выбор циркуляционного насоса.
Напряжение насоса
Для бесперебойной работы насосного оборудования, обогрева жилого дома, важно обозначить напряжение насоса. Одно может быть одно- или трехфазное
Для установки отопительного насоса в частном доме, чаще всего выбирают между однофазными моделями. Это аргументируют напряжением в розетке 220 Вольт. Если такой насос не сможет справиться с обогревом частного дома по вашим расчетам, тогда рассматриваем альтернативный вариант. Мощные насосы подходят для подключения только к сети с напряжением 380 Вольт.
Более мощные насосы чаще выбирают для комплексов, цехов, промышленных целей.
Температурный максимум
У каждого циркуляционного насоса есть ограничения по максимально допустимой температуре воды. Раньше производители выпускали модели с максимальными температурами нагревания воды до 95 градусов. Современные модификации насосов предусматривают обогрев до 110 градусов. Уточните у производителя или продавца, насколько жидкость сможет нагреться в батареях. От этого зависит температурный максимум в доме, которого вы сможете добиться с использованием насоса. Также температура определяет уровень безопасности. Если вы используете приборы с высокими показателями максимального нагрева, даже в случае закипания воды агрегат не выйдет из строя. Вы сможете установить такое насосное оборудование без опасения за условия эксплуатации.
Размеры насосного оборудования
Чтобы правильно подобрать насос для бытового использования, необходимо установить его параметры. В этом случае обозначьте длину помп. Среди насосов для частных домов преимущественно выделяют размеры до 15 см. Если длина помпы циркуляционного насоса превышает 18 см, чаще такие модели относятся уже к насосам промышленных целей.
В технических характеристиках нельзя упускать значение диаметра резьбы. Чаще всего к насосу прилагаются гайки, которые используют для крепления.
Уровень защиты
Для каждого насосного оборудования устанавливают класс защиты. Значение фиксируют в маркировке – от 1 до 4. Чем выше значение, тем безопаснее агрегат. Уровень защиты устанавливают после ряда исследований. Уровень защиты определяет условия их использования – какого размера инородные частицы могут попадать в систему без ее повреждения и выхода из строя.
Бренд
В денном обзоре мы рассмотрим производителей, которые могут гарантировать высокое качество. Исключайте бренды, которые не могут предложить гарантию хоты бы на один год.
Качественный и надежный производитель должен фиксировать технические параметры в паспорте изделия, прилагать инструкцию по эксплуатации, указывать важные особенности по пользованию насосом. Технические параметры – это критерии, которые вы не можете игнорировать, иначе выбранный циркуляционный насос не оправдает ваших ожиданий.
Формулы
Расчет производительности
Как выбрать циркуляционный насос для системы отопления по производительности?
Формула расчета будет иметь вид G = Q/(1,16 х DT).
В ней:
- Q — потребность помещения в тепловой энергии в ваттах;
- DT — дельта температур между подачей и обраткой, то самое количество тепла, которое останется в отапливаемом помещении. Для обычных систем отопления DT принято брать равным 20 градусам; для низкотемпературного отопления (к примеру, внутрипольных конвекторов) — 10С, для теплого пола — и вовсе 5С.
- 1,16 Вт*ч/кг*С — удельная теплоемкость воды. Если используется другой теплоноситель — достаточно найти в справочнике его удельную тепловую емкость и подставить в эту же формулу.
Результат мы получим в килограммах в час. Однако на большей части насосов указана производительность в кубометрах. Чтобы пересчитать, достаточно разделить полученный в результате расчета результат на плотность воды при интересной нам температуре (при 80С, к примеру, она равна 971,8 кг/м3).
Давайте выполним в качестве примера расчет для дома площадью 150м2.
- Потребность в тепле можно взять ориентировочно в 150*100 = 15000 ватт.
- Отапливать дом мы будем обычными радиаторами с дельтой температур DT, равной 20С.
Результат, стало быть, будет равен 15000/(1,16*20)=646,55 кг/час. Пересчитываем в кубометры: 646,55/971,8=0,665 м3/час.
Насос на фото явно будет избыточным для рассчитанной нами системы.
Расчет напора
Как выбрать циркуляционные насосы для систем отопления по необходимому напору? Инструкция не намного сложнее.
При проектировании иногда бывает необходимость выполнить абсолютно точные расчеты.
В этом случае используется формула вида H = (R х l + Z)/p х g, в которой:
- H — необходимый нам напор в метрах;
- R — сопротивление прямого участка трубы в паскалях на метр;
- L — длина трубопровода в метрах;
- Z — сопротивление фитингов, изгибов, запорной арматуры и прочих помех на пути воды. Эти данные можно найти в паспортах оборудования от приличных производителей. Параметр указывается в паскалях;
- P — плотность теплоносителя при заданной температуре в килограммах на кубометр;
- g — ускорение свободного падения в м/с2.
Сложно, верно? Как минимум — найти данные для каждого вентиля нелегко, а с изгибами и вовсе головная боль: сопротивление зависит и от радиуса поворота, и от его угла.
Чем меньше радиус изгиба, тем меньше просвет трубы в нем.
Именно поэтому обычно используется приблизительная оценка: H=R*L*ZF.
Где в ней какой параметр?
Что такое сопротивление прямой трубы, мы помним. Оно берется примерно равным 100-150 Па/м; в данном случае для удобства расчетов мы пересчитаем его сразу в необходимый напор — 0,010 — 0,015 метра на погонный метр трубы.
Лучше ориентироваться на максимальное значение: запас по напору будет означать лишь небольшой рост потребления электроэнергии.
- L — длина всех труб в системе отопления. В случае двухтрубной системы отопления, понятное дело, учитывается не только подача, но и обратка.
- ZF — коэффициент умножения. Этот параметр призван упростить нам расчет: он берется равным 1,3 в том случае, если в системе стоят обычные шаровые вентиля без занижения проходимости и фитинги соответствующего размера.
Те самые 30%, которые мы упоминали в начале статьи. При использовании дросселя или термостатического регулятора, разрывающего схему, вводится дополнительный коэффициент 1,7.
Возьмем простой пример — система однотрубного отопления в квадратном доме площадью те же 150 квадратных метров. Длина стены будет равна 12,25 метра; суммарная длина контура — 12,25*4=49 метров. Поскольку мы люди разумные, дроссели или терморегуляторы будут установлены исключительно на отопительные приборы, врезанные без разрыва основного кольца.
Необходимый напор равен, таким образом, 0,015*49*1,3=0,9555.
https://youtube.com/watch?v=HwMBi-VCoM8
Остается лишь подобрать по каталогу насос с подходящими характеристиками и установить его — своими руками или с помощью специалиста.
Вы уже в магазине? Тогда просто посмотрите на маркировку на корпусе насоса.
Виды циркуляционных насосов
Специалисты различают два основных типа циркуляционных насосов, устанавливаемых в локальных отопительных системах. Каждый из них требует внимательного рассмотрения.
Сухие циркуляционные насосы.
Конструкция сухих циркуляционных насосов исключает контакт ротора электродвигателя с перекачиваемой водой. Рабочее колесо в этом случае отделено от ротора кольцами торцевого уплотнителя.
В качестве материала для них применяют:
- высокопрочные смеси на основе прессованного углерода;
- нержавеющую сталь;
- износостойкую керамику;
- оксиды алюминия и вольфрама.
Кольца прижимаются друг к другу пружинами. При движении они плотно притираются одно к другому. Тончайшая пленка воды, попадающей в зазор, служит дополнительным герметизирующим элементом конструкции. Насосы старого исполнения вместо торцевого уплотнения использовали сальниковую набивку, которую надо было периодически подтягивать или набивать заново по мере ее износа для восстановления первоначальной герметичности. Торцы современных моделей не требуют ремонта в течение 3 лет и более.
Устройство циркуляционного насоса с сухим ротором.
1. Вентилятор двигателя. 2. Корпус двигателя с ребрами охлаждения.
3. Уплотнительный сальник. 4. Крыльчатка.
5. Корпус помпы.
Особенности эксплуатации циркуляционных насосов сухого типа:
- высокий КПД, достигающий 80%;
- повышенный уровень шума, требующий установки оборудования в отдельное помещение;
- жесткие требования к минимизации содержания в воде взвешенных твердых частиц, приводящих к абразивному износу уплотнений;
- недопустимость длительной работы на холостом ходу без контакта с жидкостью.
Варианты конструкций и положения установки «сухих» насосов.
Горизонтальные насосы
Горизонтальные насосы имеют классический вариант монтажа, при котором рабочее колесо и двигатель располагаются на одном уровне. Приемный патрубок у них находится в торцевой части, а нагнетательный – на боковой поверхности корпуса.
Вертикальные насосы
Вертикальные насосы отличаются положением двигателя над рабочей частью. Приемный и выкидной патрубки у них обычно имеют одинаковый диаметр и располагаются на одной горизонтальной оси.
Блочные насосы
Блочные насосы характеризуются компактной конструкцией. Электродвигатель и рабочее колесо у них нередко монтируются в одном корпусе. Для них характерно торцевое расположение приемного штуцера и радиальное направление выкидного патрубка.
Мокрые циркуляционные насосы
Отличительной чертой мокрых насосов является непосредственный контакт ротора электродвигателя с перекачиваемой жидкостью. При этом вода играет дополнительную роль смазки трущихся поверхностей и охлаждения мотора. Токоведущие части в этом случае защищаются стаканом из нержавеющих материалов, отделяющим вращающийся вал от статора. При изготовлении ротора активно применяется керамика и графит. Корпус обычно выполняется из бронзы, латуни или чугуна.
Особенности циркуляционных насосов мокрого типа:
- почти бесшумная работа;
- минимальное техническое обслуживание;
- длительный срок эксплуатации;
- низкий КПД, который редко достигает 50%.
Современные модели имеют модульное строение, облегчающее ревизию и ремонт. Подводящие трубопроводы крепятся к насосу с помощью резьбы или фланцевых соединений. В связи с необходимостью равномерной подачи охлаждающей воды на подшипниковые узлы оборудование данного типа почти всегда монтируется в горизонтальном положении.
Устройство циркуляционного насоса отопления с мокрым ротором
1. Цельный стакан мокрого ротора. 2. Керамический вал.
3. Мокрый ротор. 4. Уплотнительное кольцо.
5. Крыльчатка помпы. 6. Крышка.
Выбор модели
Перед выбором конкретной модели, надо определиться с производителем, а затем уже подбирать модель. Вам нужно учитывать напор и производительность. Берете каталог с характеристиками насосов. В них обязательно есть диаграммы напорных характеристик, которые характеризуют работу конкретной модели.
Найденные параметры должны находиться в средней части графиков
На этих диаграммах находите рассчитанные параметры — производительность и напор, от найденных точек проводите прямые до пересечения с линией, характеризующей выбранную модель. Эта модель вам подойдет, если точки пересечения будут находится в средней части графика. Если выбранный циркуляционный насос имеет несколько скоростей работы, подбор ведем по среднему режиму (средний график).
