Циркуляционные насосы: виды и назначение
Суть работы установленного насоса заключается в том, что он способен влиять на перемещение жидкости в системе отопления дома без колебаний давления. Основной посыл для установки насоса – медленное распределение воды в трубах, из-за чего участки помещений остаются без прогрева. Также циркуляционные насосы используются с целью эффективного и экономичного прогрева помещения.
Если в вашем доме установлена отопительная система с принудительной циркуляцией, циркуляционный насос будет обязательной частью. Ведь именно он влияет на скорость обогрева. В частных домах в гравитационных отопительных системах циркуляционный насос ставится по желанию с целью увеличения тепловой мощности.
На рынке встречаются циркуляционные насосы с настраиваемыми режимами скорости. За счет этого можно регулировать скорость распределения тепла в системе. Если вы купили циркуляционный насос с автоматикой, его настройки подстраиваются под температуру в частном доме. Насос работает на оптимальной для микроклимата мощности.
При ручном регулировании устанавливают производительность оборудования. При необходимости быстрого прогрева помещения, установите работу циркуляционного насоса на максимум. Для поддержания температурного режима ориентируйтесь на электропотребление. Если циркуляционный насос работает на полную мощность, это влечет дополнительное потребление электричества.
Различают циркуляционные системы с мокрым и сухим ротором. Первый вид привлекает практически бесшумным режимом работы и обеспечивает бесперебойную работу более 10-ти лет. Циркуляционный насос сухим ротором имеет меньший показатель КПД.
Если рассматривать циркуляционные насосы с сухим ротором, к их минусам относят шумную работу и необходимость регулярного обслуживания. Показатель КПД достаточно высокий – 80%. Для выбора подходящего нужно по расчету необходимой мощности и производительности.
Схемы обвязки систем отопления
Выстраивая линию изложения для быстрого понимания особенностей организации тех или иных систем отопления, разумно начать с варианта с принудительной циркуляцией.
С принудительной циркуляцией
У такой схемы есть ряд особенностей.
- Перепады высот, наклоны труб, расположение радиаторов относительно нагревательного котла никак не регламентируются.
- В системе применяются многоточечная техника или одноточечная система выпуска воздуха (краны Маевского на радиаторах отопления или одна точка отвода с наибольшим уровнем высоты).
- Допускается организация как угодно большого количества изолированных контуров циркуляции, каждый из которых обслуживается отдельным насосом.
Главная отличительная черта системы с принудительной циркуляцией — ее работа без функционирования циркуляционного насоса невозможна. Поэтому при отключении питания теплоноситель останавливается, помещения не отапливаются.
С естественной циркуляцией
Система с естественной циркуляцией имеет ряд преимуществ, однако требует четкого соблюдения правил организации. Ее особенности следующие.
- После нагревательного котла предусматривается разгонная линия, вертикальная труба, позволяющая создать давление при расширении теплоносителя для его движения по сети.
- Регламентируется четкий параметр наклона, как труб подачи, так и обратки.
- При нескольких контурах отопления трудно или невозможно добиться оптимальной отдачи тепла в каждом из них.
Управление циркуляционным насосом движением теплоносителя способно кардинально увеличить функциональность, эффективность, настраиваемость системы обогрева с естественной циркуляцией.
Такая система позволяет решить ряд стандартных задач:
- нивелировать ошибки проектирования и преодолеть гидравлическое сопротивление сети трубопроводов;
- оптимизировать загрузку контуров отопления при установке нескольких насосов, регулировать отдачу тепла;
- улучшить условия работы нагревательного оборудования.
Главное достоинство системы с естественной циркуляцией, при всей сложности ее организации, заключается в возможности работы при отключении энергопитания. Чтобы этого достичь, циркуляционный насос устанавливают в байпас. Это достаточно простая структура.
Байпас – это отдельный узел для установки циркуляционного насоса с петлей обвода и запорной арматурой для обслуживания.
Узел байпаса обеспечивает несколько удобных возможностей.
- При перекрытии шаровых кранов нагнетатель можно снять без слива всей системы, чтобы провести ремонт циркуляционного насоса или его замену.
- Обеспечивается работа системы без электропитания.
- Можно провести первичный запуск отопления без участия циркуляционного насоса.
- Легко организовать структуру защиты насоса от попадания в его турбину примесей, путем установки фильтра грубой очистки или узла сетчатого типа.
Схема водяного отопления частного дома может использовать как байпас с ручным, так и с автоматическим управлением. В последнем случае в контуре обвода циркуляционного насоса монтируется обратный клапан.
При работе циркуляционного насоса на выходе обратного клапана образуется избыточное давление. Узел перекрывает подачу, обеспечивая оптимальную схему движения теплоносителя. При отключении питания через клапан начинает двигаться вода благодаря естественной гравитационной составляющей. Такая схема не требует регулировки и настройки, в том числе при пусконаладочных работах.
Совет! Поскольку обратный клапан — достаточно чуткое к попаданию окалины и минеральных отложений устройство, в открытых системах отопления рекомендуется дублировать его работу последовательно устанавливаемым шаровым краном.
С дополнительными агрегатами
В любой системе с одним котлом нужно установить прибор для перекачки. Но в более сложных разводках понадобятся и дополнительные. Это случается в следующих ситуациях:
- при использовании двух и более генераторов;
- при применении буферной ёмкости;
- если присутствует несколько контуров или бойлер;
- при установке гидроразделителя;
Фото 1. Гидроразделитель модели Heatmix с термоизоляционным кожухом, резьба подключения – 1 1/2”, производитель – «Grundfos».
- при суммарной длине труб более 80 метров;
- при использовании тёплого пола.
Чтобы создать правильную систему из нескольких нагревателей на разном топливе, потребуется разместить резервные насосы. В подобной ситуации магистраль разделится на две части: отопительную и котельную. Буферная ёмкость делает то же самое, хотя контуров может стать больше. Подобные схемы реализуют в 3-этажных и больших домах.
Поскольку происходит разветвление, трубы разбивают на несколько независимых участков, к каждому из которых монтируют насос. Они равномерно распределяют теплоноситель по этажам. Вне зависимости от количества, каждый размещают на байпас. Желательно дополнить их шаровыми вентилями, чтобы уменьшить расход в летний сезон.
При использовании тёплых полов ставят два циркуляционных насоса. Комплекс устройств поможет подготовить рабочую жидкость, прогреть до нужной температуры и поддерживать её.
Чтобы мощности хватало, длина обвязки не должна превышать 50 метров. В противном случае система работает неравномерно.
Справка! При использовании некоторых устройств насосы не нужны. Это касается электрических и газовых генераторов настенного вида. В их конструкцию прибор для принудительной циркуляции устанавливают производители.
Куда лучшее установить насос?
Мнения в вопросе установки насоса на подачу или обратную трубу существенно расходятся. Некоторые эксперты утверждают, что монтаж насоса доступен только на обратную трубу, другие же считают, что место установки не влияет на эффективность работоспособности.
Сторонники идеи установки на «обратку» аргументируют свою позицию следующими утверждениями:
температура нагревания на подаче существенно выше
Здесь важно учитывать предельные температуры определенного циркуляционного насоса, чтобы устройство прослужило много лет; статистическое давление выше, за счет чего насос работает быстрее и с минимальными усилиями.. По факту циркуляционные насосы допускается монтировать двумя способами. Это не влияет на эффективность работы агрегата и скорость прогрева помещения
Это объясняется следующими принципами:
Это не влияет на эффективность работы агрегата и скорость прогрева помещения. Это объясняется следующими принципами:
По факту циркуляционные насосы допускается монтировать двумя способами. Это не влияет на эффективность работы агрегата и скорость прогрева помещения. Это объясняется следующими принципами:
- температурный максимум для работы агрегата – 115 градусов. Вы редко встретите в частном доме нагрев отопительной системы свыше 90 градусов (область установки котла). Выше температура не поднимается, поэтому решение по выбору способа врезки остается за вами;
- показатели плотности не отображаются на эффективности работы циркуляционного насоса;
- статическое давление сохраняется примерно на одном уровне, независимо от способа крепления.
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.
Фильтрация воды, байпас и правильная установка насоса
При монтаже циркуляционного насоса в систему отопления лучше всего ориентироваться на инструкцию от производителя. В ней обязательно фиксируют все ключевые моменты, советы, технические параметры. Ориентируйтесь на правила монтажа, стандарты, информацию о самом устройстве. Все это поможет наладить бесперебойную работу циркуляционного насоса.
Не избегайте правила горизонтального размещения устройства. При нарушении наклонности образовываются воздушные пробки. Из-за этого подшипники быстрее выходят из строя, что оборачивается выходом из строя циркуляционного насоса.
Из-за потенциальной угрозы скопления шлама необходима установка очищающего фильтра. С его помощью блокируется попадание абразивных частиц, песка, примесей, загрязняющих воду. Из-за сторонних частиц появляется угроза износа элементов агрегата.
Очистной бочок устанавливают внизу, чтобы он не препятствовал движению воды в отопительной системе. Бочонок может заполняться только частично. Тогда не будет сбоев в его работе. По выводам из статьи, устанавливать современные насосы для циркуляции воды можно на трубе подачи и «обратки». От этого не меняются показатели эффективности и мощности оборудования.
Температура теплоносителя влияет на срок эксплуатации деталей насоса. Байпас – это участок отопительной трубы, ограниченный шаровыми кранами. Лучше не игнорировать установку байпаса, поскольку в случае замены или обслуживания циркуляционного насоса можно будет быстро обеспечить доступ к нему.
Если вы не хотите подключать насос, перекройте вентили. При похолодании без проблем вы сможете возобновить работу циркуляционного насоса.
Принудительные схемы
Условно все принудительные схемы можно разделить на однотрубные и двухтрубные. Наиболее популярны сегодня именно двухтрубные. Но давайте разберемся в отличиях.
Однотрубная схема подключения
Предполагает эксплуатацию одной трубы для подачи теплоносителя из котла и для его обратного оттока. Этот вариант не требует большого метража труб, количества запорной арматуры, фитингов и прочих элементов, следовательно, монтажные работы сводятся к минимуму. Минус: последовательный нагрев отопительных приборов постепенно уменьшает температуру подаваемого топлива в цепочке оборудования. Система отопления может функционировать естественным и принудительным способом.
Двухтрубная схема подключения
В этой модели отопления работают две трубы: первая подает топливо к обогревателю, вторая осуществляет отвод остывшего носителя к котлу. В этом состоит главное отличие от первого варианта, вытекающие последствие: увеличение металлоемкости конструкции за счет большего трубометража, запорных и соединительных элементов в схеме. Монтаж более сложен. Положительный момент, как вознаграждение за понесенные финансовые и трудовые затраты: к каждому обогревателю в системе подается теплоноситель одинаковой температуры.
В зависимости от направления потоков горячего и охлажденного топлива различают:
- попутную схему подключения, где подача теплоносителя и его отвод двигаются в одном курсе, позволяя всем приборам в цепочке нагреваться с равной скоростью;
- тупиковую, которая предполагает более быстрый нагрев приборов, находящихся ближе к котлу.
Лучевая разводка
Очень схожая модификация с двухтрубной схемой отопления принудительной циркуляции. Различие – пункт распределения горячего топлива и сбор остывшего, которым является не главный стояк, а распределительные коллекторы. К каждому обогревательному прибору проводится отдельная линия подачи теплоносителя и его оттока. Разумеется, такая схема предполагает сбалансированное по температуре и давлению распределение тепла. Накладность такой организации отопления очевидна: существенные затраты на материалы, большая стоимость и трудоемкость монтажных работ. Кроме этого, весьма затруднительно вносить коррективы в схему с распределительными узлами (к примеру, добавлять обогревательное оборудование).
Преимущества
Система, оснащенная циркуляционным насосом, лишена этих недостатков. Она отлично подходит для обогрева помещений площадью от 200 до 800 м2. К ее преимуществам относятся:
- отсутствие требований к конфигурации контура отопления – для циркуляции теплоносителя не требуется создавать в трубопроводе зауженные места, монтировать трубы под наклоном и пользоваться другими техническими приемами;
- быстрый разгон жидкости – циркуляция нагретой воды в контуре начинается сразу же после включения насоса. В результате комнаты частного дома прогреваются до нужной температуры всего за несколько минут;
- высокий КПД – благодаря быстрой циркуляции теплоносителя сокращаются тепловые потери. Решается проблема, когда одно из помещений прогревается сильнее остальных. За счет этого топливо расходуется экономичнее;
- надежность работы – простая конструкция насоса исключает возникновение случайных поломок.
Если планируется оборудовать насосом систему с естественной циркуляцией, ее схема остается практически неизменной.
Требуется лишь вмонтировать сам насос, а также перенести с контура подачи воды на контур, по которому она возвращается к котлу.
Об установке дополнительных агрегатов
Как правило, в закрытую или открытую систему радиаторного отопления, где источником тепла служит единственный котел, достаточно установить один циркуляционный насос. В более сложных схемах применяются дополнительные агрегаты для перекачивания воды (их может быть 2 и больше). Их ставят в таких случаях:
- когда для обогрева частного дома задействовано больше одной котельных установки;
- если в схеме обвязки участвует буферная емкость;
- отопительная система имеет несколько ветвей, обслуживающих различных потребителей, — батареи, теплые полы и бойлер косвенного нагрева;
- то же, с применением гидравлического разделителя (гидрострелки);
- для организации циркуляции воды в контурах теплых полов.
Правильная обвязка нескольких котлов, работающих на разных видах топлива, требует, чтобы у каждого из них был собственный насосный агрегат, как это показано на схеме совместного подключения электрического и ТТ-котла.
Обвязка электрического и ТТ-котла с двумя перекачивающими устройствами
В схеме с буферной емкостью необходима установка дополнительного насоса, потому что в ней участвуют как минимум 2 контура циркуляции – котловой и отопительный.
Буферная емкость делит систему на 2 контура, хотя на практике их бывает и больше
Отдельная история – сложная схема отопления с несколькими ветвями, реализуемая в больших коттеджах на 2—4 этажа. Здесь может применяться от 3 до 8 перекачивающих устройств (бывает и больше), подающих теплоноситель поэтажно и к разным отопительным приборам. Пример такой схемы показан ниже.
Наконец, второй циркуляционный насос ставится при отоплении дома водяными теплыми полами. Вместе со смесительным узлом он выполняет задачу по приготовлению теплоносителя с температурой 35—45 °С. Принцип работы представленной ниже схемы доступно описан в этом материале .
Этот насосный агрегат заставляет циркулировать теплоноситель по греющим контурам теплых полов
Напоминание. Иногда насосные устройства устанавливать на отопление не нужно вовсе. Дело в том, что большинство электрических и газовых теплогенераторов настенного типа оборудованы собственными перекачивающими агрегатами, встроенными внутрь корпуса.
Источники
- https://www.nektonnasos.ru/article/nasos-otoplenie/ustanovka-nasosa-v-sistemu-otopleniya/
- https://kak-sdelano.ru/otoplenie/ustanovka-nasosa-na-otoplenie
- https://pochini.guru/byt/ustanovka-tsirkulyatsionnogo-nasosa
- https://vse-otoplenie.ru/ustanovka-dopolnitelnogo-nasosa-v-sistemu-otoplenia-montaz-i-osobennosti-podklucenia-k-kotlu
- https://oboiman.ru/teplo/ustanovka-cirkulacionnogo-nasosa-v-sistemu-otoplenia-shema-montaza.html
Отопительные системы с верхней подачей воды
Теплоноситель – в данном случае вода – подлежит нагреву и подаче в верхнюю часть отопительной системы посредством трубопровода. Труба, применяемая для подачи воды должна обладать большим диаметром по сравнению с трубами, которые отвечают за подачу воды к радиатору. Это необходимо для достижения наибольшего сопротивления теплового обмена. Горизонтальные трубы надлежит устанавливать с минимальным уклоном в пределах одного сантиметра на подгонный метр.
После непосредственного отопления помещения вода переходит в котел по специализированной трубе – обратке. Здесь она подогревается заново и цикл движения воды повторяется. Котел для нагрева располагается в самом низком участке системы, под радиаторами. Обычно, эти элементы устанавливаются в котельных, для которых выделяются подвальные помещения.
