Как рассчитать мощность циркуляционного насоса для отопления

Как рассчитать мощность циркуляционного насоса для отопления?

Расчет правильной мощности циркуляционного насоса – крайне популярная проблема, которая возникает не только у владельцев автономных отопительных систем, но и у жильцов многоквартирных домов. Большинство систем теплоснабжения функционирует по принципу естественной циркуляции – когда жидкость естественным образом передвигается по трубопроводу.

Стоит отметить, что каждый отопительный котел должен быть установлен надлежащим образом, а именно находиться ниже трубной разводки и отопительных компонентов. Высокие требования предъявлялись и к монтажу. Установка должна проводиться без лишних поворотов и сужений, что требовало высокой квалификации и профессионализма. И вследствие этого возникала проблема с отоплением дальних радиаторов, а ближние нагревались крайне сильно.

Однако есть более эффективное решение вышеупомянутой проблемы – монтаж циркуляционного насоса. Непосредственно сам компонент искусственно создает необходимое давление за счет чего передвижение теплоносителя существенно ускоряется. Также насос обеспечивает равномерный обогрев как ближних, так и дальних радиаторов.

Весомым преимущество является тот факт, что непосредственно ЦН улучшает эффективность системы в целом. Это позволяет улучшать функциональные характеристики отопительного комплекса. За счет более рационального использования теплоносителя циркуляционный насос способствует снижению расходов для обеспечения теплоснабжения.

Конструкция циркуляционного насоса представлена следующими элементами:

• мотором, вал которого передает вращательное движение ротору;
• непосредственно сам ротор с крыльчатыми лопатками;
• рабочей камерой.

Как рассчитать мощность циркуляционного насоса для отопления

• Q – непосредственно расход теплоносителя. Показатель измеряется в литрах за минуту или кубометров в час;
• W – мощность, количество тепловой энергии, необходимой для передачи;
• C – коэффициент теплопроводности воды. Как правило, этот показатель не меняется и находится на отметке 1163 Вт/(м3х°С) или 1,163Вт/(литр х°С);
• T1 и T2 – температурный режим остывшей воды в трубах «обратки» и температура горячей воды после котла. Первый показатель – до 60, а второй до 80 градусов.

• Q = 1200/1,163х(70-55)=687,8 л/час
• С такой нагрузку легко справляется маломощный насос. Однако если показатель возрастет до 1 тыс. литров, тогда выбор более мощного циркуляционного насоса – лучший вариант решения проблемы. Также для наиболее правильного выбора необходимо рассчитать гидравлические потери системы (ГПС).

Гидравлическое сопротивление – фактор, значительно влияющий на подсчет мощности. ГПС формируют все компоненты, находящиеся в комплексе.

Опираясь на указанный параметр, можно подсчитать высоту всасывания насоса и в соответствие ей подобрать мощность.

• R1, R2 – потери давления, которое создается непосредственно циркуляционным компонентом в подающей магистрали и «обратке»;
• L1,L2 – длина части трубопровода, которая отвечает за подачу теплоносителя и длина «обратки»;
• Z1 – гидравлическое сопротивление(ГО) отдельных компонентов отопительного агрегата.

• котел для отопления создает гидравлическое сопротивление от 1 тыс. до 2000 Па;
• ГО сантехнического смесителя находится на отметке от 2 до 4 тысяч Па;
• гидравлическое сопротивление, которое создает термоклапан – от 5 до 10 тысяч Па;
• счетчики, подсчитывающие количества тепла формируют ГО от 1 до 1,5 тыс. Па.

CNP-Center – экономия и качество

Мы предоставляем циркуляционные насосы от проверенных производителей. Каждое наименование сертифицировано в соответствие международным стандартам и классификациями.

Наша компания предлагает многочисленные бонусные системы для постоянных клиентов и оптовых заказчиков. Действуют дисконтные программы абсолютно для всех клиентов.

Формула расчета насоса для системы отопления

При эксплуатации отопительных систем с естественной циркуляцией теплоносителя владельцы квартир и частных домов часто сталкиваются с проблемой недостаточного прогрева радиаторов, установленных в отдаленных комнатах.

Все зависит от протяженности отопительного контура. Если его длина составляет более 30 метров, уровень давления воды становится недостаточным для сохранения необходимой температуры в его максимально удаленных точках.

Чтобы добиться стабильной работы оборудования, используются устройства, обеспечивающие ритмичную циркуляцию теплоносителя. Предварительный расчет насоса для системы отопления дает возможность определить параметры, необходимые для выбора наиболее оптимальной модели.

Для чего необходимы расчеты

Большинство современных систем автономного обогрева, использующихся для поддержания определенной температуры в жилых помещениях, укомплектованы насосами центробежного типа, которые обеспечивают бесперебойную циркуляцию жидкости в отопительном контуре.

За счет увеличения давления в системе можно снизить температуру воды на выходе отопительного котла, сократив тем самым суточный расход потребляемого им газа.

Правильный выбор модели циркуляционного насоса, позволяет на порядок повысить уровень эффективности работы оборудования в отопительный сезон и обеспечить комфортную температуру в помещениях любой площади.

Что нужно знать, чтобы рассчитать мощность

Чтобы понять сам алгоритм расчета циркулярного насоса, необходимо оттолкнуться от какого-либо параметра, в точности которого сомневаться не приходится. Для этого нужно открыть технический паспорт помещения, в котором планируется установка автономной отопительной системы, и узнать его площадь. Например, возьмем отдельно стоящее здание (частный дом) площадью 300 м².

Следующим шагом будет определение величин, необходимых для расчета.

Нужно узнать три основных параметра:

• Qn — мощность источника тепла (кВт);
• Qpu — производительность циркуляционного насоса, показатель объемной подачи теплоносителя для выбранного нами типа помещения (м³/час);
• Hpu — мощность напора, необходимого для преодоления гидравлического сопротивления системы (м).

Расчет мощности источника тепла (АОГВ)

Для каждого помещения в зависимости от его площади или объема существуют определенные технические нормы мощности источника обогрева.

Для вычисления этого параметра воспользуемся следующей формулой:

Qn = Sn × Qуд ÷ 1000

мощность источника тепла

удельная тепловая потребность помещения

Площадь отапливаемого помещения нам известна (300 м²), а второй показатель зависит от типа сооружения: если это многоквартирный дом, то его значение равно 70 Вт/м², в нашем же случае (отдельно стоящее здание), он составит 100 Вт/м².

Подставим эти значения в формулу и посмотрим, что у нас получится:

300 × 100 ÷ 1000 = 30 кВт.

Итак, мощность отопительного агрегата для нашего помещения составила 30 кВт. Существует еще один метод определения этой величины.

Объем отапливаемого помещения и мощность отопительного агрегата можно найти в следующей таблице.

Объем помещения новый дом (м³)

Напомню, что объем помещения равен произведению его площади на высоту.

• V — объем помещения;
• S — отапливаемая площадь;
• h — высота комнат.

В нашем случае при высоте потолков 2,5 м, он будет составлять:

Ищем этот показатель во второй графе таблицы и получаем те же 30 кВт.

Расчет производительности насоса

Правильный расчет мощности насоса позволяет обеспечить систему отопления необходимым количеством теплоносителя в любой ее точке. Определив технические характеристики обогревательного котла, можно вычислить производительность циркуляционного оборудования, достаточную для нашего помещения.

Воспользуемся следующей формулой:

Qpu = Qn ÷ kτ × Δt

мощность источника тепла (АОГВ)

коэффициент теплоемкости жидкости

температурный перепад на входе и выходе системы

Если в качестве теплоносителя используется вода, ее удельная теплоемкость составляет 1,164. Если применяется иная жидкость, то значение этого параметра нужно искать в соответствующих таблицах.

При функционирующей отопительной системе значение температурного перепада (Δt ) можно вычислить методом элементарного вычитания показателей, снятых с измерительных приборов, установленных на входе и выходе системы (Δt = t1 – t2 , где t1 – температура на входе отопительного контура, а t2 – температура на выходе с него).

В противном случае придется использовать стандартные показатели. Разница температур на входе и выходе системы (Δt ) колеблется в пределах 10—20 ⁰С.

Возьмем среднее значение — 15 ⁰С и подставим полученные результаты в формулу:

Qpu = 30 ÷ 1,163 × 15 = 1,72 м³/час

Теперь один из пунктов технической характеристики циркуляционного насоса известен.

Расчет необходимой мощности (высоты) напора

Мощность отопительного котла и производительность насоса известны, следующим шагом будет определение напора теплоносителя, достаточного для преодоления внутреннего гидравлического сопротивления труб и элементов отопительной системы.

Для этого берутся в расчет тепловые потери на самом протяженном отрезке контура — от источника тепла до дальнего радиатора. Чтобы доставить тепло в любую его точку, мощность напора подаваемой жидкости должна быть выше суммарного гидравлического сопротивления всех отопительных приборов.

Расчет напора насоса отопления производится по следующей формуле:

Hpu = R × L × ZF ÷ 10000

Мощность (высота) напора

Потери в трубах подачи и «обратки»

Протяженность отопительного контура

коэффициент гидравл. сопротивления фасонной и запорной арматуры системы

В зависимости от диаметра труб, значение параметра R находятся в диапазоне 50–150 Па/м (минимальный показатель применим для водопроводных систем с диаметром трубы от 2-х дюймов и выше, для современных пластиковых и металлических труб потери составляют 150 Па/м). Для нашего помещения необходимо использовать максимальное значение.

Если точную длину контура (L) определить сложно, этот параметр рассчитывают, исходя из габаритов отапливаемого помещения. Показатели длины, ширины и высоты дома складываются, а затем удваиваются. При общей площади 300 м² можно предположить, что длина дома составляет 30 м, ширина – 10 м, а высота 2,5 м. В этом случае L = (30 + 10 + 2,5) × 2, то есть 85 метров.

Самый простой вариант определения значения ZF выглядит следующим образом: при отсутствии термостатического вентиля в системе он равен 1,3, а при его наличии — 2,2.

Для расчета возьмем максимальную величину этого коэффициента и подставим все полученные значения в формулу:

150 × 85 × 2,2 ÷ 10000 = 2,8 м.

Предложенная методика расчета не является единственной. Для более точного определения напорных показателей насоса существуют формулы, в которых учитывается не коэффициент потерь, а реальные значения этих показателей.

Гидравлическое сопротивление

Этим термином выражаются суммарные потери давления в системе. Отопительный контур состоит из отдельных элементов, каждый из которых имеет свое значение этой характеристики.

К ним можно отнести:

• вентили;
• клапаны;
• фильтры;
• измерительные и регулирующие приборы;
• радиаторы;
• конвекторы и т. д.

Для точного определения потерь в системе обычно пользуются значениями, указанными в технической документации на каждый компонент отопительного контура.

Если же такой возможности нет, найти эту информацию можно в следующей таблице:

В этом случае для расчета высоты напора удобно воспользоваться несколько иной формулой.

H = 1,3 × (R1L1 + R2L2 + Z1 + Z2 + …. + Zn) ÷ 10000, где:

• R1, R2 – потери в трубах подачи и «обратки» (Па/м);
• L1, L2 – длина линий трубопровода подачи и «обратки» (м);
• Z1, Z2 … Zn – потери давления на отдельных элементах системы (Па).

Число, находящееся в знаменателе формулы (10000), – коэффициент пересчета Паскалей в метры.

Выбираем насос

После того, как все необходимые параметры для приобретения циркуляционного насоса определены, можно приступить к выбору конкретной модели. Технические характеристики устройств этого типа отражены в графиках соотношения производительности устройства и высоты напора, приложенных к их паспорту. Эти данные можно легко найти в Интернете.

В зависимости от количества скоростей в координатной системе выстроены один, два или три графика с указанием точки оптимального соотношения этих величин. Откладываем по оси Х значение производительности насоса, а по оси Y высоту его напора. Точка пересечения этих параметров должна находиться как можно ближе к точке, указанной на графике – полное их совмещение будет идеальным вариантом.

Самые распространенные модели имеют трехскоростной режим эксплуатации. Если вы остановитесь на одной из них, то выбор характеристик необходимо проводить по графику, соответствующему второй скорости, то есть среднему. В иных случаях совмещение параметров производится по любому из них.

Цены на разные модели насосов для системы отопления

Как рассчитать насос, если известна мощность котла

Часто возникают ситуации, когда котел приобретается заблаговременно или же насос добавляется в уже функционирующую систему отопления. В этом случае мощность отопительного агрегата известна, и все остальные элементы контура выбираются в зависимости от значения этого показателя.

Для расчета производительности циркуляционного насоса при заданной мощности источника нагрева, пользуются следующей формулой.

Q = N ÷ (t2 — t1), где:

• Q – производительность насоса (м³/час);
• N – мощность отопительного устройства (Вт);
• t2 – температура теплоносителя на входе системы (⁰С);
• t1 – температура жидкости на выходе из контура (⁰С).

Если возможность точно определить указанные параметры подачи и «обратки» отсутствует, воспользуйтесь средним значением температурного перепада — 15 ⁰С.

Количество скоростей у насосов

По своей конструкции насос циркуляционного типа представляет собой электродвигатель, механически связанный с валом крыльчатки, лопасти которой выталкивают из рабочей камеры нагретую жидкость в магистраль отопительного контура.

В зависимости от степени контакта с теплоносителем, насосы делятся на устройства с сухим и мокрым ротором. У первых в воду погружена только нижняя часть крыльчатки, вторые пропускают весь поток через себя.

Модели с сухим ротором отличаются более высоким коэффициентом полезного действия (КПД), но создают ряд неудобств из-за шума во время работы. Их аналоги с мокрым ротором более комфортны в эксплуатации, но обладают меньшей производительностью.

Современные циркуляционные насосы могут эксплуатироваться в двух или трех скоростных режимах, поддерживая различное давление в отопительной системе. Использование этой опции дает возможность на максимальной скорости быстро прогреть помещение, а затем выбрать оптимальный режим работы и сократить энергопотребление устройства до 50 %.

Переключение скоростей осуществляется с помощью специального рычага, установленного на корпусе насоса. Некоторые модели имеют автоматическую систему регулирования, изменяющую скорость вращения двигателя в соответствии с температурой воздуха в отапливаемом помещении.

Полезные рекомендации

При выборе насоса для системы отопления преимущество стоит отдавать конструкциям с «мокрым» ротором, поскольку они очень тихо работают и выдерживают более высокие нагрузки, чем гидравлические приспособления иных модификаций.

Корме того, обратите внимание на материал корпуса – остановите свой выбор на изделиях из нержавеющей стали, бронзы или латуни. Так же предпочтение стоит отдавать моделям с подшипниками и валом, изготовленными из керамики. Срок эксплуатации такого оборудования превышает 20 лет.

При установке устройства в систему необходимо проследить, чтобы вал крыльчатки располагался горизонтально, то есть параллельно трубе. Если в процессе работы насоса появляется подозрительный шум, это еще не говорит о его неисправности или фабричном дефекте. Попробуйте спустить воздух, оставшийся в системе после запуска.

Видео

С практическими рекомендациями по расчету насосного оборудования для отопительных контуров можно познакомиться, просмотрев это видео.

Расчет циркуляционного насоса для системы отопления: калькулятор, подбор параметров

Обычно в частных домах проводят монтаж тепловых контуров с принудительным движением горячей воды по трубам. Поэтому при проектировании коммуникации приходится выполнять расчет циркуляционного насоса для системы отопления калькулятором специального назначения или с помощью формул, чтобы безошибочно подобрать нагнетатель. Рассмотрим конструкцию и принцип работы такого устройства. Читайте до конца и узнаете его основные разновидности, особенности применения и расчета основных параметров. Расскажем также о других характеристиках и маркировке.

Конструктивные особенности и принцип функционирования электронасоса

Насос для циркуляции теплоносителя представляет собой центробежное устройство. Его конструкция состоит из следующих главных частей:

1. прочного корпуса;
2. ротора, необходимого для передачи вращающего момента от вала мотора на турбинный блок;
3. крыльчатки турбины, имеющей лопатки наклонной формы – это рабочее колесо циркуляционного электронасоса;
4. уплотнительных средств, представляющих собой изоляцию для исключения проникновения воды к электрическим и другим частям перекачивающего устройства;
5. основной электросхемы, посредством которой выполняется переключение скоростей электронасоса, и проводится контролирование работы его электродвигателя.

Исполнение определенной модели влияет на устройство циркуляционного насоса для отопления. Он может иметь корпус разной формы, от которой зависит, как располагается входной и отводящий патрубок. Эту особенность учитывают при выборе. Иначе трудно будет или вообще не удастся выполнить монтаж конкретного устройства, так как оно может не подойти по форме к монтажному месту.

Насос для циркуляции теплового носителя имеет небольшие размеры. Благодаря малым габаритам его нередко устанавливают внутри корпуса бытового отопительного котла на газе. Вместе с ним нередко размещают устройства безопасности.

Назначение циркуляционного отопительного электронасоса повлияло непосредственно на его размеры. Он имеет небольшие габариты, потому что ему не нужно нагнетать в системе рекордное давление. Из-за этого все такие устройства представляют собой маломощные насосы. Однако их производительности вполне хватает для использования во внутридомовых автономных тепловых системах. Тем более от такого насосного оборудования требуется перемещать носитель тепла фактически только по горизонтали.

Если циркуляционный электронасос является частью коллекторной группы напольного отопления, тогда от него требуется создание небольшого потока. Ведь в напольном отоплении отсутствуют существенные гравитационные силы.

Принцип работы циркуляционного насоса следующий:

1. Входной патрубок нагнетателя принимает поток теплоносителя.
2. С ротора вращательный момент начинает передаваться на рабочее турбинное колесо после запуска мотора.
3. Вращающееся колесо турбины захватывает теплоноситель наклонными лопатками. Носитель тепла начинает двигаться к его краю благодаря действию центробежной силы.
4. Давление и скорость теплоносителя увеличивается, чем ближе он перемещается к краю турбинного колеса.
5. Через выходной патрубок происходит выброс жидкого носителя тепла.

Во время подбора циркуляционного насоса необходимо обращать внимание на его параметры. Чтобы нагнетатель эффективно обслуживал сечь определенной протяженности, нужно учитывать в его характеристиках указанное количество теплового носителя, которое он сможет перекачивать. Когда необходимо увеличить напор вместе с производительностью, монтируют дополнительное насосное устройство. Оно обеспечит требуемый поток, а также будет способствовать подъему теплоносителя, например, на второй этаж. Дополнительный насос практически всегда используют в зонированном напольном отоплении.

В отопительных системах, включая автономные обогревающие сети, устанавливают разные типы циркуляционных электронасосов. Эти нагнетатели изготавливаются с роторами в двух вариантах исполнения.

Электронасосы с мокрой роторной системой

Чаще всего в автономных тепловых сетях монтируют насосы с ротором в мокром исполнении. Работа узлов этой разновидности нагнетателей осуществляется непосредственно в теплопереносящей среде. Именно из-за этого они стали так называться.

У каждого такого циркуляционного насоса для отопления принцип работы и устройство одинаково:

• ротор нагнетателя находится в отдельном стакане, который качественно уплотнен или имеет вихревую защиту для исключения утечек теплоносителя;
• после включения электронасоса подшипники скольжения и другие роторные детали работают в теплопереносящей среде;
• во время перекачивания теплоносителя все составные части устройства непрерывно смазываются.

Именно конструктивные особенности обеспечивают стабильную работу мокрых роторных систем. Они обладают существенными преимуществами, включая низкий уровень шума и отсутствие необходимости постоянно выполнять обслуживание.

Для исключения попадания воздуха в область ротора в конструкции электронасоса предусмотрены выпускные отводы. Один из них, который находится спереди нагнетателя, используется для спуска газа, когда осуществляется регулировка работы или пусконаладка перекачивающего устройства. Верхний же выпускной отвод обеспечивает бесперебойное функционирование автоматизированной отопительной сети.

Электронасосы с ротором в сухом исполнении

Турбинный блок насоса с сухим ротором тщательно изолирован для исключения проникновения теплоносителя. Он работает только при таких условиях. Система сухого ротора отличается более эффективным охлаждающим процессом, так как отсутствует прямой контакт с нагретой теплопереносящей средой. Однако такая разновидность насосов издает больше шума. Сухие системы также отличаются более низким уровнем надежности, потому что их конструкция не обеспечивает постоянную смазку вращающихся деталей.

Насосы с сухим ротором популярны, так как их работа не ухудшается, если происходит завоздушивание отопительного контура. Такие нагнетатели даже могут перемещать теплоноситель с абразивными частичками. Данные взвеси в меньшей степени влияют на функционирование электронасосов с сухим ротором. Абразивные частицы негативно воздействуют только на их турбины. Однако эти детали у насосов с сухим ротором обладают большим ресурсом выработки на отказ по сравнению с узлами, работающих при непосредственном контакте с теплоносителем и в конструкции которых присутствуют подшипники скольжения.

Открытые отопительные контуры домов опасны тем, что в них выше вероятность попадания воздуха. Его наличие никак не способствует улучшению работы электронасосов с мокрой роторной системой. Из-за завоздушивания в воде появляется кислород. Его наличие становится причиной окисления металлических элементов отопительной внутридомовой сети. В частности, это стальные трубопроводы и батареи. Из-за окисления металлических узлов в теплопереносящей жидкости повышается количество ржавчины. Поэтому рекомендуется в открытых системах отопления устанавливать электронасосы, у которых ротор работает без контакта с теплоносителем. В таких отопительных контурах также более высокая вероятность появления абразивных взвесей. Кроме того, в них чаще возникают гидравлические удары. Это все тоже не способствует работе нагнетателей.

Электронасосы с регулируемой скоростью работы

Большое влияние на работу системы отопления оказывает скорость, с которой насос выполняет перекачивание теплоносителя. Если конструкция нагнетателя позволяет ее изменять, тогда удается:

• выбрать оптимальный режим функционирования насосного устройства;
• стабилизировать температуру батарей независимо от их удаленности от котельного оборудования;
• снизить температуру теплопереносящей среды при одновременном сохранении эффективной работы отопительной системы, потому что при высокой скорости движения теплоносителя во время каждого прохода жидкости по замкнутой сети теряется меньшее количество тепловой энергии.

Производители выпускают циркуляционные насосы в разном техническом исполнении. В частных внутридомовых отопительных контурах могут устанавливаться устройства, которые постоянно работают только на одной скорости. При выборе такой модели подбирают требуемую производительность с учетом технических характеристик используемого котла и общего количества теплопереносящей жидкости в системе. Производители также выпускают насосы, которые могут работать на двух, трех и даже четырех скоростях. Их функционирование происходит за счет изменения направления переключения полюсных пар электродвигателя.

Применение электронасосов во внутридомовых системах отопления

Циркуляционные отопительные электронасосы монтируются на обратке внутридомовой системы. Если тепловой контур обеспечивает обогрев двухэтажного дома, тогда обычно на втором уровне устанавливают еще одно нагнетательное устройство. Для лучшего понимания особенностей применения циркуляционных насосов рассмотрим более подробно их использование в конкретных отопительных системах.

Контур отопления закрытого типа

Эта разновидность отопительной системы представляет собой полностью герметичную инженерную коммуникацию. В таком тепловом контуре:

1. Давление больше аналогичного атмосферного параметра.
2. Теплоноситель не контактирует с воздушной средой помещений.
3. Устанавливается расширительный бачок-гидрокомпенсатор, в конструкции которого присутствует эластичная мембрана, воздушная и жидкостная полость. Задачей этого оборудования является создание обратного давления, чтобы компенсировать расширение нагретой теплопереносящей среды.

Закрытые внутридомовые тепловые контуры обладают целым рядом достоинств. Одним из их преимуществ является возможность обессоливания используемой воды. Это позволяет исключить появление осадка и предотвратить образование накипи в теплообменном узле котла. Кроме того, в закрытой системе можно использовать антифриз в качестве теплоносителя. Его применение позволяет исключить перемерзание отопительного контура.

В частных домах создают однотрубные и двухтрубные отопительные системы закрытого типа. Почти всегда в их конструкции присутствуют краны Маевского, которые устанавливаются на батареях. Они позволяют выполнять более точную настройку коммуникаций. Благодаря наличию кранов Маевского также не приходится проводить монтаж отдельной системы, посредством которой будет удаляться воздух из теплового внутридомового контура. Их наличие еще позволяет не монтировать предохранители перед электронасосом, обеспечивающего циркуляцию теплоносителя.

Отопительный контур открытого типа

Открытая внутридомовая тепловая сеть состоит практически из тех же элементов, что и закрытый контур. Это трубы, батареи и даже расширительный бак, но немного другой конструкции. Однако механика у открытого теплового контура кардинально другая:

1. Теплоноситель движется по системе в основном за счет гравитационной силы.
2. В контуре имеется разгонный трубопровод. Именно по нему нагретая тепло переносящая жидкость поднимается вверх. Когда возникает необходимость увеличения циркуляции, этот участок контура делают максимально длинным.
3. Монтаж обратного и подающего трубопровода выполняется с уклоном.
4. Расширительный бачок имеет открытую конструкцию, что подразумевает прямой контакт носителя тепла с воздушной средой.
5. В открытом тепловом контуре давление такое же, как и на улице.

Электронасос монтируется на обратном трубопроводе для усиления циркуляции теплоносителя. Это оборудование также компенсирует минусы уже смонтированной отопительной системы открытого типа. К ее возможным недостаткам относится слишком маленький наклон трубопроводов и очень большое гидравлическое сопротивление, причиной которого становятся многочисленные повороты и стыки.

Во время эксплуатации открытой системы обязательно приходится выполнять ее обслуживание. Например, регулярно добавляется вода. Ведь она постоянно испаряется, потому что расширительный бачок не является полностью герметичной емкостью. Кроме того, в батареях и трубах постоянно протекает коррозионный процесс. Он является причиной появления абразивных частиц в теплоносителе.

Эффективность работы правильно смонтированной системы отопления открытого типа не уменьшается, когда происходит отключение электричества. Другими словами, контур из труб, которые проложены под нужным наклоном, продолжает функционировать даже после остановки циркуляционного насоса. Чтобы гарантированно обеспечить его работу в такой ситуации, систему оснащают байпасом. Кран на нем открывают, когда отключается электричество и перестает работать насос. После этого теплоноситель начинает циркулировать по контуру за счет действия гравитационной силы.

Система напольного отопления

Контуры напольного отопления будут гарантированно эффективно и стабильно работать, если расчет циркуляционного насоса выполнен профессионально и без ошибок. Ведь только в этом случае удастся правильно подобрать необходимую модель, без которой ни один теплый пол не может функционировать.

Принцип монтажа нагнетателя для циркуляции теплоносителя следующий:

• к входному патрубку насоса подключается трубопровод со средой, которая представляет собой смесь горячей воды из котла и обратки системы «Теплый пол»;
• коллектор подачи напольного отопления соединяется с выходным патрубком электронасоса.

Сама же система функционирует следующим образом:

1. Терморегулятор, который монтируется возле входного патрубка нагнетателя, выполняет управление смесительным узлом. Его работа осуществляется на основе данных, которые поступают от внешнего источника. Это могут быть датчики, размещенные в помещениях частного дома.
2. В коллектор подачи напольного отопления поступает теплоноситель заданной температуры и распределяется по контурам системы.
3. В обратный коллектор приходит остывшая вода.
4. Терморегулятор посредством смесительного узла изменяет количество горячего теплоносителя из котла, который соединяется с обраткой напольного отопления.
5. В коллектор подачи теплого пола с помощью электронасоса поступает теплоноситель заданной температуры.

Расчет насоса для циркуляции теплоносителя в системе отопления

Перед тем как подобрать циркуляционный насос для системы отопления, расчет обязательно проводится независимо от вида теплового контура в доме. Если он будет правильно выполнен, удастся установить нагнетатель, который обеспечит прокачку теплоносителя в нужном объеме, достаточного для отдачи требуемого количества тепловой энергии. Поэтому в помещениях будет комфортный микроклимат.

Во время расчета электронасоса используют нормативные показатели для самого холодного периода. Когда вычисления выполняются для нагнетателя, который будет размещен в доме с одним или двумя этажами, тогда отдача тепла должна составлять от 173 до 177 Вт/м² при уличной температуре от -25 до -35 °C. Если же в здании больше уровней, нормативную теплоотдачу принимают равной 100 Вт/м².

Эти нормы нужны, прежде всего, для вычисления мощности котла на газе, электричестве, жидком или твердом топливе. Если же необходимо узнать требуемую производительность или расход нагнетателя теплоносителя, тогда расчет насоса для отопления можно выполнить с помощью онлайн-калькулятора. Он позволит провести необходимые вычисления достаточно быстро и удобно. Специалисты же чаще для расчета используют проверенные формулы. В любом случае вычисления осуществляются на основе характеристик отопителя.

Если используется формула, тогда для расчета производительности нужно мощность котельного агрегата в Ваттах разделить на разницу температур в подающем и обратном трубопроводе. Данная дельта в реальности обычно составляет от 20 до 25 °C, потому что из котла выходит теплоноситель, нагретый до 80-95 °C. Когда же он возвращается, то его температура равна 60-70 °C.

Для подбора насоса недостаточно знать только его производительность. Необходимо еще вычислить напор нагнетателя, который нужен для преодоления гидравлического сопротивления трубопроводной внутридомовой отопительной системы. Он измеряется в метрах. Если гидравлическое сопротивление труб составляет 100 Па/м, тогда напор насоса должен быть равен 0,01 м. Это соотношение проще всего использовать для расчета характеристики.

При вычислении гидравлического сопротивления трубопроводной системы отопления не учитывают этажность дома. Это делается по простой причине – протяженность подающих труб обычно равна длине обратки. Гидравлическое же сопротивление вычисляется по специальным формулам. Они учитывают все особенности отопительного внутридомового контура.

Существует также упрощенный способ вычисления гидравлического сопротивления:

1. В 1 м прямого трубопровода образуется сопротивление 100-150 Па/м. Точное значение зависит от материала труб.
2. Величину сопротивления увеличивают на 30%, если при создании отопительной сети использовались фитинги.
3. Значение гидравлического сопротивления теплового внутридомового контура возрастает на 20% при использовании в системе трехходового смесителя.

Для расчета по упрощенному варианту сначала замеряют длину всех труб. Потом полученное значение умножают на нормативную величину гидравлического сопротивления на прямых участках системы. После этого прибавляют потери на фитингах и смесительном устройстве к базовому результату. Если отопительная система представляет собой однотрубную сеть, а на батареях установлены терморегуляторы, тогда гидравлическое сопротивление увеличивают еще на 70%.

Видео описание

В этом видеоролике рассказывается о конструкции и принципе работы электронасоса для циркуляции теплоносителя:

Другие параметры для подбора циркуляционного электронасоса

Для точного выбора насоса, обеспечивающего циркуляцию теплоносителя в отопительной системе, недостаточно только рассчитать требуемую его производительность и напор. При подборе еще нужно учитывать другие важные параметры нагнетателя.

Рабочее давление

Давление в системе отопления частных домов составляет чаще не более 2 атм. Чтобы подобрать необходимый насос с учетом этого параметра, нужно предварительно выполнить расчет требуемого напора. Если вычисления будут проведены правильно, тогда нагнетатель обеспечит нужное давление в сети.

Рабочая температура

Когда выбирается насос, всегда изучается его документация. Она позволяет узнать температуру теплопереносящей среды, с которой сможет работать устройство. В документации к бюджетным моделям часто указывается завышенный параметр. Например, если обозначено 90 °C, тогда реальное значение может составлять 70 или 80 °C.

Видео описание

В данном видеоматериале рассказывается о расчете напора и производительности циркуляционной модели электронасоса:

Для обеспечения безаварийной работы системы отопления профессионалы рекомендуют домовладельцам устанавливать качественное и надежное оборудование для циркуляции теплоносителя. Такие нагнетатели способны перемещать жидкость с температурой от 110 до 130 °C. Их цена выше, чем у бюджетных моделей, но у них срок службы значительно больше.

Количество скоростей

Если предварительный расчет выполнен правильно, тогда неважно, какое количество скоростей у циркуляционного насоса. Несмотря на это, специалисты советуют выбирать трехрежимные устройства. С их помощью можно уменьшить потребление энергии и даже снизить уровень шума.

Защитные системы

Дольше всего работают циркуляционные насосы, которые оснащены автоматической защитой. Такие системы исключают перегрев нагнетателей, так как выключают их, если у электрических двигателей существенно повышается температура.

Автоматика также предотвращает сухой ход устройств с мокрым ротором. Благодаря прекращению работы насоса не выходит из строя его электродвигатель, не ломается крыльчатка и остаются целыми уплотнители.

Видео описание

Пример автоматики для циркуляционного насоса показан в этом видео:

Конструкционное исполнение

Под этим понятием подразумевается материал изготовления, размеры патрубков и корпуса в целом. При производстве циркуляционных насосов сегодня применяют чугун и пластик. Оба материала используют для изготовления корпусов. Чугунные модели отличаются продолжительным сроком службы, высокой прочностью и хорошим отводом тепла от электродвигателя. Устройства в пластиковом корпусе обычно устанавливают в местах, в которых низкая вероятность механического повреждения.

Маркировка циркуляционного электронасоса

Из маркировки насоса можно узнать все параметры, которые необходимы для его подбора:

• вид нагнетателя (UP – циркуляционная модель);
• способ регулирования скорости (E – частотное переключение, S – ступенчатая регулировка, без обозначения – односкоростная модель);
• диаметр штуцеров (мм);
• напор (м);
• установочный размер.

Видео описание

В видео рассказывается об основных ошибках во время подбора циркуляционного электронасоса:

Коротко о главном

Конструкция циркуляционного отопительного насоса состоит из корпуса, ротора, крыльчатки с лопатками, уплотнителей, электросхемы. За счет вращения турбинного колеса осуществляется движение теплоносителя. Производители выпускают насосы с ротором в мокром и сухом исполнении. У первой разновидности роторные детали работают в теплопереносящей среде, а во втором случае – у них отсутствует контакт с теплоносителем. Выпускаются также модели с 1, 2, 3 и 4 скоростями.

Такие насосы применяются в закрытых и открытых отопительных контурах, а также в напольном обогреве. Расчеты нагнетателей выполняются для определения их производительности и напора. Вычисляют эти параметры с помощью онлайн-калькулятора и специальных формул. При подборе оборудования еще учитывают рабочую температуру и давление, а также количество скоростей, наличие защитных систем и конструктивное исполнение. Основные параметры всегда можно узнать из маркировки устройств.

Как рассчитать мощность циркуляционного насоса для отопления

Циркуляционные насосы для отопления представляют собой одноступенчатые устройства с рабочим колесом на валу с односторонним входом.

Привод – электрический. Большинство конструкций представлены с «мокрым ротором», который отделен и изолирован от статора гильзой, обеспечивающей герметизацию.

В компании STOUT применяют 3-х скоростные насосы, которые обеспечивают движение теплоносителя, гликолей и других жидкостей по замкнутому контуру.

Подшипники у моделей с «мокрым ротором» не нужно смазывать специально, они смазываются перекачиваемой жидкостью.

Насос обладает небольшими габаритами и массой. Корпус изготовлен из чугуна с катафорезным покрытием. Модель работает, фактически не создавая шума, а на питание уходит незначительное потребление электроэнергии.

Конструкции циркуляционных насосов удобны в эксплуатации, благодаря тому что в зависимости от потребности в его работе, можно с помощью простого переключателя установить требуемую частоту вращения вала электродвигателя.

В результате вращения крыльчатки и ее воздействия на жидкость, теплоноситель проходит через насос с давлением и скоростью с большими значениями, чем на входе.

Скорость движения жидкости на входе преобразуется в давление, которое повышается на выходе.

Для нормальной работы требуется обеспечить непрерывный приток теплоносителя перекачиваемой воды.

Подшипники насоса изготовлены в виде керамографитовой пары, охлаждаемой перекачиваемой водой.

В случае если насос длительное время работает без воды, происходит перегрев подшипников с последующим разрушением.

Насосное оборудование устанавливают на трубопроводах отопления и соединяют посредством резьбовых фитингов.

Зачем делать расчеты

Циркуляционные насосы обеспечивают непрерывное движение теплоносителя через котел для предотвращения закипания жидкости. Устанавливаются в контурах отопления, в системах с радиаторами и служат для циркуляции жидкости в трубах «теплого пола»

Их монтаж производится исключительно внутри помещений.

Условия эксплуатации циркуляционного оборудования должны соответствовать требованиям безопасности и рекомендациям производителя.

Чтобы правильно выбрать насос в систему отопления и обеспечить нормальный температурный режим и безаварийную работу котлового оборудования, производят расчет изделия.

«Рабочие характеристики циркуляционных насосов STOUT»

Что необходимо знать для расчетов

Расчет производят на основе знания мощности котла (Qn), который выступает источником тепла (кВт).

Второе, что надо знать – это производительность насоса (Qpu), который должен прокачать через котел теплоноситель, чтобы предотвратить закипание котла и нагреть контур отопления. Измеряется – м 3 /час.

Третье – это мощность насоса или напор (Hpu) теплоносителя, скорость которого должна пройти через гидравлическое сопротивление отопительного контура.

Рассчитаем мощность котлового оборудования

Не нужно думать, что чем мощность выше, тем эффективнее работа. Так, для отопления дома площадью 220 м 2 с двумя этажами и подвалом хватает одного насоса.

П = 3,6 х Q/ (С х ∆T)

Qn = Sn х Qyd 1000, где:

Qn – мощность котла.

Sn – площадь дома.

Qyd – удельная тепловая потребность.

Мощность системы считается приблизительно как 10 2 м равны 1 кВт энергии. Например, дом общей площадью 240 м 2 будет требовать Q = 24 кВт. С – это теплоемкость залитого в систему теплоносителя. Теплоемкость воды, которая залита в большинство систем, составляет 4,2 кДж/кг. ∆T – это разница температур между подачей и обраткой. Для классических систем разница составляет не менее 20 о С. Для систем, где имеется «теплый пол» – разница 5 о С. Кстати, 3,6 – это стандартный коэффициент теплоемкости жидкого теплоносителя.

Формула приведена в СНиП 2.04.05-91

П = 3,6 х 24 / (4,2 х 20) = 1,02 м 3 /час объем необходимый для перекачивания жидкости в доме площадью 240 м 2 .

Расчет производительности насоса

Производительность насосного оборудования – это напор. Формула:

N – количество этажей в доме с учетом всего, где проходит отопительный контур, включая подвал, цоколь, чердачное помещение.

K – величина усредненного сопротивления. В системе с лучевой разводкой составляет 1,85, а для систем с двухтрубной системой или «Ленинградкой» – 1,1.

Дом, который мы взяли для примера, имеет два этажа, но в подвале тоже присутствуют радиаторы отопления.

Итак, Н=3 * 1,1 = 3,3 м., то есть напор должен составлять 3,3 м 3 /час.

Рассчитаем мощности

Мы определили мощность котла, нашли производительность насоса, теперь нам надо рассчитать требуемую мощность.

Нpu = R * L * ZF, где:

Нpu – высота напора, м;

R – потери подачи, максимальное значение до 150 Пв/м. Обычно эта величина характерна для пластиковых и металлических труб. Берется максимальное значение.

L – протяженность системы отопления. Если трудно посчитать, суммируем длину, ширину и высоту дома, полученный результат удваиваем.

ZF – коэффициент сопротивления трубопроводной арматуры. Значение составляет 1,3, когда в системе нет термостатического вентиля. Когда он есть – ZF равен 2,2.

Более точные расчеты учитывают реальные показатели.

«Номенклатурные параметры циркуляционного оборудования STOUT с указанием напора и производительности»

Выбор насоса

Для выбора оборудования надо знать два основных параметра: расход и напор теплоносителя.

Технические характеристики отражены в паспорте. Определяем соотношение характеристик к вашим расчётам производительности и высоты напора.

Перед установкой необходимо предусмотреть наличие фильтра: он устанавливается перед насосом, движение перекачиваемой среды должно происходить по ходу движения вала.

Количество скоростей у циркуляционных насосов

Популярные модели имеют три скорости. Соотношение параметров можно определять по характеристикам в паспорте относительно выбранной скорости.

Скоростные режимы должны обеспечить несколько значений давления. Благодаря более высокой скорости, помещение нагревается очень быстро. Затем можно снизить скорость и оставить насос работать в энергосберегающем режиме на малой скорости.