Насосы в системе отопления частного дома

Устройства для прокачки теплоносителя по отопительной сети здания называют циркуляционными насосами. Их назначение – ускорить поток жидкости внутри системы отопления, при этом снижается разность температур на входе и на выходе из нее. В результате потребность в энергии на подогрев теплоносителя в котле снижается практически на треть.

Рис.1. Циркуляционный насос в системе отопления

Опираясь на эти данные, целесообразно рассмотреть порядок подбора и установки таких агрегатов в системы отопления. Тем более, что некоторые виды котлов вообще не могут работать без принудительной циркуляции теплоносителя. К ним относятся, в частности, индукционные нагревательные устройства.

Типы насосов

Все эти агрегаты производятся на основании типовой схемы центробежного воздействие на жидкостную среду, из-за чего создается давление на выходе из них. Рабочим органом при этом процессе выступает колесо, насаженное на вал электродвигателя и по касательной выбрасывающее воду к выходному патрубку. Колесо находится в корпусе специальной формы, называемом улиткой.
Основным конструктивным отличием насосов является тип рабочей камеры, которые подразделяются на:
• агрегаты «сухого хода» - когда силовой агрегат отделяется от рабочей камеры влагостойкой перегородкой;
• в устройствах «мокрого хода» от влаги отделен только статор, ротор с рабочим колесом вращается во влажной среде.
Эти конструктивные особенности определяют характер работы циркуляционных насосов. Агрегаты мокрого хода работают гораздо тише, а их производительность гораздо меньше. Им не нужна регулярная смазка. Такие особенности мокрых насосов обусловили их применение для бытовых отопительных систем.
Сухие насосы при высокой производительности, применяются для отопительных систем многоэтажных зданий и промышленном строительстве. Как правило, их устанавливают в обособленных зданиях или помещениях насосных станций.

Рис.2. Циркуляционный насос мокрого хода

Подбор насоса

Определившись с типом устройства, продолжим исследование данных, поскольку эти агрегаты выпускаются множеством производителей и с самой широкой гаммой характеристик:
1.    Мощность – по этому показателю нужно определиться, какова расчетная напорная способность агрегата. Избыточная мощность часто приводит к поломке котла, повреждает радиаторы и приборы регулировки и контроля.
2.    Расчетный напор зависит от диаметра трубопровода отопления, пропускной способности и теплообменных характеристик радиаторов отопления и скорости потока теплоносителя.
3.    Объем теплоносителя определяется размером труб и радиаторов отопления.
4.    Кроме того, нужно учитывать влияние внешних факторов, а это степень утепления стен, климатические условия местности.

Учет потребности в тепле

Существуют нормативы потребления тепла, которые необходимо учитывать и относятся они к квадратному метру помещения. Евронормы декларируют среднюю потребность в количестве 100 Вт/м2 для двухквартирного дома и 70Вт для многоквартирного. При несоответствии здания проектным нормативам, применяется норма потребления для помещений с максимальной потребностью. Следует заметить, что величина потребности в тепле для помещений с хорошей теплоизоляцией составляет 30 – 50 Вт/м2. Есть смысл задуматься – потратиться на сохранение тепла один раз или всю жизнь отапливать атмосферу.
Похожие стандарты для России рассчитываются специальными коммунальными службами. Ныне действующие нормы установлены в 1985 году для зданий, проектируемых по новым нормативам:
• для домов с одним или двумя этажами максимальная норма потребности в тепле составляет 173 Вт/м2 при температуре наружного воздуха 25^оС ниже нуля и 177 Вт при температуре -30 градусов;
• для домов повышенной этажности этот показатель составляет 97 – 101 Вт.

Расчет производительности циркулярного насоса

Определив расчетную потребность тепла, можно рассчитать необходимую производительность циркуляционного насоса, исходя из соотношения:
G = Q x 1,16 х dT (кг/час), где
G – производительность насоса, (м3/час);
Q – расчетная потребность в тепле, (Гкал);
dT – разность температуры теплоносителя после котла и на обратке, для систем двухтрубных показатель составляет 20^оС, для низкотемпературных - 10^оС и для систем теплого пола – 5^оС;
1,16 dT – показатель удельной теплоемкости воды.
При использовании другого теплоносителя последний показатель соответственно корректируется.
Для пересчета полученного результата в м3/час, нужно разделить его на величину плотности воды при рабочей температуре 80^оС.
Величина подъема
Данный показатель определяет величину сопротивления системы и не зависит от этажности здания. Обычно он составляет 2 – 4 метра. Поэтому при подборе насоса этот параметр нужно контролировать. У большинства производителей он указан уже в маркировке устройства. Так у насоса «ГРУНДФОС 25 – 60» диаметр присоединения составляет 25 мм, а подъем составит максимум 6 метров, то есть максимальное давление, создаваемое таким насосом, составит 0,6 атм.
Основные показатели высоты водяного столбы в выпускаемых устройствах составляет 3, 4, 6 и 8 метров, что отражается при маркировке.
Основной показатель агрегата – его производительность, которую можно рассчитать из соотношения:
Q = N/(T2 – T1), где
Q – Производительность агрегата (м3/час);
N – Мощность котла, (кВт);
Т1 – температура обратки, (^оС);
Т2 – температура на выходе из котла, (^оС).
Установка насоса в систему отопления
Циркулярные насосы производятся с возможностью регулировки потребляемой мощности. На корпусах имеется переключатель, имеющий, как правило, три фиксированных позиции с указанием потребляемой мощности, соответствующие каждой из них. Выбирая устройство, нужно контролировать совпадение с опреленными ранее требованиями к нему. При значительном превышении фактической мощности против расчетной поток теплоносителя будет создавать шум системы отопления.

Рис.3. Правильно смонтированный циркуляционный насос для систем отопления

Насос устанавливается на обратке непосредственно перед котлом, при этом выполняется следующая последовательность действий по ходу теплоносителя:
•    установить тройник на обратку:
•    установить фильтр грубой очистки;
•    установить шаровый кран;
•    установить уголок;
•    смонтировать насос, контролируя направление стрелки на корпусе агрегата по направлению теплоносителя;
•    установить второй шаровый кран;
•    установить уголок;
•    установить второй тройник
•    установить перемычку с шаровым краном между первым и вторым тройниками;
•    подключить собранный агрегат к обратке перед котлом.
В результате получится система, позволяющая использовать устройство принудительной циркуляции теплоносителя при открытых шаровых кранах, находящихся у насоса и закрытом на перемычке.
Если кран на перемычке открыт, а краны у насоса закрыты, циркуляция теплоносителя происходит естественным образом.
Подробности можно узнать, посмотрев этот видеоролик