Циркуляционные насосы для отопления: конструкция, типы и рекомендации по выбору

В одноэтажных частных домах до 100 кв. м. самотечные системы теплоснабжения работают эффективно. Для многоквартирных домов или просторных особняков необходима система с принудительной циркуляцией, оптимально – монтаж циркуляционного насоса в отопительный контур.

Разобраться, какие задачи выполняет помпа в системе отопления, как устроен и функционирует прибор, поможет представленная информация. Особенности эксплуатации разных видов насосов обозначены, указаны основные критерии грамотного выбора.

Для чего необходим насос в системе теплоснабжения?

Циркуляционные насосы — гидравлические устройства, заставляющие циркулировать горячий теплоноситель в замкнутой системе. Это оборудование способствует равномерному и быстрому нагреванию всего контура.

Циркуляционные помпы устанавливают:

  • Для повышения энергоэффективности котлов.
  • В ситуациях, когда невозможно гарантировать естественный поток жидкости.
  • Без встроенного насосного агрегата в теплогенераторе;
  • Для систем отопления с двухтрубной разводкой, где можно настраивать работу каждого радиатора отдельно.
  • Для уменьшения инертности автономных систем с жидкостной теплоносительной системой.

Для передачи тепла радиаторам теплоноситель должен циркулировать по замкнутой системе трубопроводов заданной скоростью.

При естественной циркуляции Это условие не всегда выполняется, поэтому отопительное оборудование может не нагреваться или нагреваться неправильно.

Фото: img.freepik.com
Циркуляционный насос обеспечивает движение и поддержание потока теплоносителя по системе отопления. Его использование устраняет недостатки, присущие системам с естественной циркуляцией. Благодаря насосу обеспечивается существенное ускорение нагрева помещения до желаемой температуры.
Циркуляционный насос упрощает нагретую воду преодолеть сопротивление в системе отопления. Благодаря этому систему возможно собрать из труб меньшего диаметра, чем при использовании гравитационного варианта.
Некоторые схемы функционируют либо очень плохо, либо вовсе не работают без циркуляционных насосов. К таковым относят радиаторы с нижним подключением и водяные тёплые полы.
Применение циркуляционного насоса существенно расширяет возможности по длине трубопроводов. В системах с самотечным потоком его горизонтальный размах ограничен 30 метрами.
Специалисты по теплотехнике советуют использовать два циркуляционных насоса в системах отопления: один — для работы, а второй — как резервный в случае неисправности первого.
Единственный недостаток циркуляционного насоса — зависимость от электричества. Отсутствие напряжения останавливает работу насоса и прекращает движение теплоносителя по трубам к приборам.
Установка циркуляционного насоса незначительно повлияет на расходы энергии владельцев дома; мощность прибора варьируется от 60 до 100 Вт.
При наличии нескольких колец в системе отопления рекомендуется устанавливать циркуляционный насос на каждое из них. На каждую петлю коллекторного отопления и отдельный змеевик теплого пола следует ставить свой прибор.

Циркуляционные насосы устанавливают в системах теплоснабжения для обеспечения быстрой транспортировки теплоносителя по сети и снижения нагрузки на котел. При возвращении к нагревательному элементу вода остаётся тёплой, что требует меньше энергии для подогрева.

Конструкция и принцип работы насоса

Конструкция циркуляционной помпы напоминает дренажную установку. Насос имеет прочный корпус из нержавеющей стали, чугуна или алюминия и электрическую часть, состоящую из обмотки статора с встроенным керамическим или стальным ротором.

Установка насоса для обязательного движения воды существенно увеличивает производительность систем горячего водоснабжения и автономного обогрева.

На валу вращающегося элемента электромотора закреплена неподвижно крыльчатка.

Рабочее колесо состоит из двух параллельных дисков, соединённых радиально изогнутыми лопастями. На одном диске есть отверстие для прохождения жидкости-теплоносителя, на другом – маленькое отверстие для крепления крыльчатки к валу электрического двигателя.

Корпуса циркуляционных насосов делают из стали и прочных сплавов. Внутри корпуса, под стенками, установлен ротор с прикрепленной крыльчаткой.

Электродвигатель имеет специальную управляющую плату и клеммы для проводов. Циркуляционные насосы без электроники вместо платы оснащены конденсатором, а на клеммном блоке установлен переключатель скоростей.

Включение электричества приводит к вращению колеса с лопатками, что генерирует вакуум в патрубке и принудительно подает теплоноситель. Ротор заставляет рабочую жидкость перемещаться от входа к выходу через клапан.

Насос непрерывно захватывает воду, подавая её с одной стороны в отопительную систему с другой.

Создаваемое давление подавляет препятствия на различных разделах контура, обеспечивая движение теплоносителя.

По объёмам продаж лидируют товары производителей:.

Потребители, устанавливающие отопление в своих домах, часто выбирают продукцию от именитых брендов. Качество и надёжность датских товаров Grundfos составляют основу их признания.
Насосы для отопления и горячей воды с логотипом Wilo порадуют безупречной и долговечной работой. Немецкий производитель снизил энергопотребление без потери производительности и параметров напора.
Главное достоинство итальянских циркуляционных насосов DAB – современная электронная система регулировки, которая позволяет экономить электроэнергию и продлевать срок службы агрегата.
Циркуляционные насосы Джилекс из России пользуются большим спросом благодаря качественной сборке, беспроблемной работе и приемлемой цене.
Ремонт и замена таких насосов не вызывают трудностей.

Виды и преимущества циркуляционных помп

Насосы для принудительной циркуляции разделяют по конструкции на агрегаты с мокрым ротором и высокопроизводительные устройства с сухим ротором.

В любой системе с гравитацией можно установить циркуляционный насос и перевести её в циркуляционную систему. Разница в диаметре труб при этом важна – ее нужно учитывать на стадии проектирования дома, поскольку для широких труб нужен более мощный насос.
В открытых отопительных системах можно применять циркуляционный насос, но чаще всего к нему дополнительно устанавливают закрытый расширительный бак.
В замкнутых системах циркуляции воздух нужно удалять с помощью устройств, называемых автоматическими воздухоотводчиками. На фотографии показано три таких устройства: на гидрострелке, в компенсационном колене отопительного кольца и возле насоса.
Установка насоса в систему отопления предусматривает обязательную врезку предохранительного клапана. Клапан сбрасывает избыток нагретого теплоносителя, защищая оборудование и предотвращая аварии. Располагают его на подаче рядом с котлом.

Насосы «мокрого» типаВ этих помпах ротор и крыльчатка контактируют с рабочей жидкостью, которая выполняет функции смазки и охлаждения. Специальный сосуд отделяет ротор от статора, обеспечивая герметичность электрического двигателя.

Циркуляционные насосы ‘мокрого’ типа имеют ступенчатый регулятор скорости.

Внутри ротора электродвигателя и рабочего колеса насосов вода постоянно циркулирует, смазывая опоры и охлаждая двигатель.

Насосы с мокрым ротором имеют модульную конструкцию. Выбор отдельных модулей зависит от необходимой производительности и напора. Такая сборная конструкция упрощает ремонт насоса: неисправный модуль заменяется новым быстро и просто.

Циркуляционные помпы этого типа применяют в малых отопительных системах. Они работают почти бесшумно и поэтому хорошо подходят для установки в жилых помещениях.

Электродвигатель насосов с мокрым ротором не требует дополнительного охлаждения из-за постоянного контакта с водой. Внутри насоса мало рабочих деталей, поэтому его обслуживание требуется реже.

Основные преимущества использования помп «мокрого» типа:

  • низкий уровень создаваемого шума;
  • небольшие габаритные размеры и маленький вес;
  • минимальное потребление электричества;
  • Простота настройки настроек, обслуживания и ремонта.
  • длительный срок эксплуатации.

Агрегаты с мокрым ротором имеют и минусы.

Циркуляционные насосы с «мокрым» смазочным узлом подшипников можно монтировать как на подающей линии, так и на обратной. Конструктивные элементы такого насоса в обоих случаях защищены от повреждений.
С позиций воздействия на циркуляционный насос любая точка контура ему подходит. Тем не менее, принято считать, что на подаче гидростатическое давление системы всё же незначительно ниже.
Для организации большего напора в участке всасывания насос устанавливают относительно расширительного бака так, чтобы он находился на некоторой высоте над ним.
Циркуляционные отопительные системы собирают по замкнутой схеме. Для бесперебойной работы важна система безопасности с предохранительным клапаном, воздухоотводчиком и манометром для измерения давления.

Коэффициент полезного действия этих циркуляционных насосов не превосходит 55 процентов. Но этого показателя достаточно для трубопроводов малой длины, поэтому насосы, которые непосредственно контактируют с водой, применяют в частных системах отопления.

Для бесперебойной работы установок «мокрого» типа требуется… монтаж насоса Выполнение прошло верно. Основное условие – ровная горизонтали расположения вала. Только такой порядок обеспечит полную работу смазки подшипников маслом.

Правильный монтаж циркуляционной помпы гарантирует бесперебойную работу отопительной системы весь период её службы.

Насосы с сухим ротором Роторные узлы применяются для перемещения значительного количества теплоносителя в масштабных системах.

Корпуса циркуляционных насосов сухого типа делают из чугуна или оцинкованной стали. Для защиты от коррозии поверхность обрабатывают специальными составами.

Агрегаты с сухим ротором пригодны для совместной эксплуатации в домах, развлекательных комплексах и офисных помещениях, а также на производственных площадках.

Насосы «сухого» типа обладают высокой мощностью и могут производить высокое давление в системах отопления.

Между электродвигателем и рабочим колесом помпы установлены два защитных кольца-уплотнителя, которые предотвращают протекание жидкости между деталями.

Хорошо отшлифованные кольца плотно прилегают друг к другу.
Одно кольцо (динамическое) установлено на вращающийся вал, другое статическое — крепко закреплено в корпусе насоса.

Разница в давлении между контуром и внешней средой надежно герметизирует соединение защитных колец благодаря тонкой водяной плёнке.

Для производства уплотнительных колец применяют уголь, образованный при масляной агломерации. В насосах, рассчитанных на работу в трудных условиях, могут использоваться защитные кольца из металла или керамики.

Устройства с сухим ротором демонстрируют КПД до 85%, что превосходит показатели насосов «мокрого» типа. Вследствие работы охлаждающего вентилятора «сухие» агрегаты шумные и устанавливаются в отгороженных помещениях с качественной звукоизоляцией.

Циркуляционные насосы сухого исполнения подразделяются на три вида.

  • моноблочные;
  • консольные;
  • «In-line».

Моноблочные помпы К низконапорным агрегатам относятся устройства, где электродвигатель и насос размещены в едином блоке. Такие агрегаты просты в эксплуатации и обслуживании. Подходят для применения в коммунальных и многоквартирных жилищных комплексах.

Консольные насосные устройства На общей базе располагаются насос и двигатель, ось которых параллельна. Всасывающий патрубок размещён снаружи улитки, нагнетательный — на корпусе с другой стороны.

На производстве и в сетях городского водоснабжения применяют консольные агрегаты, а насосы In-line устанавливают непосредственно на трубопроводе.

Насосы типа «In-line» Устанавливают прямо на магистралях трубопроводов. Всасывающий вход и напорный выход – на одной оси. Есть автоматический механизм для компенсации износа уплотнительных колец.

Плюсы применения циркуляционных насосов с сухим ротором.

  • высокая производительность;
  • энергоэффективность;
  • К качеству топливоносителя предъявляются скромные требования — перекачиваемый материал может содержать незагрязненные примеси.
  • простой ремонт и замена запчастей.

Сегодня производители отопительных систем предлагают двойные модели насосов, предназначенные для обеспечения резервного функционирования и дополнительной защиты от сбоев.

Двигатели двойных насосов могут работать совместно или по отдельности. Если одна помпа сломается, второе продолжит нормальную работу, гарантируя бесперебойную работу котла.

Сдвоенные циркуляционные помпы с двумя рабочими колесами, соединенными параллельно, гарантируют надежную и безотказную работу системы теплоснабжения.

При надлежащем использовании циркуляционный насос прослужит как минимум десять лет.

Как правильно выбрать насосное оборудование?

Работа насоса эффективна при заданных показателях: производительности и напоре. Производительность указывает на объем теплоносителя, который агрегат перекачает за определенный отрезок времени.

Напор — это энергия потока жидкости, применяемого для передачи тепла, которая учитывает гидравлическое сопротивление всей системы.

Правильное функционирование системы отопления зависит от выбора циркуляционного насоса с учетом установленных норм. Для эффективного нагрева и бесшумной работы насоса скорость движения теплоносителя по контуру не должна превышать 1,5 м/сек.
Лабораторные испытания показали: на каждые 10 метров труб требуется напор насоса в 0,6 метра. Следовательно, для трубы длиной 50 метров необходимо устройство с напором минимум 3 метра.
Циркуляционный насос обязан обеспечивать беспрепятственное поступление теплоносителя в устройства отопления, значит существует взаимосвязь между радиаторами и подачей, создаваемой насосом. Если общая мощность батарей равна 7 кВт, то насос должен нагнетавать 7 л/мин.
При выборе циркуляционного насоса необходимо учитывать мощность котла, с которым его планируют использовать в системе. На каждый киловатт агрегата требуется распределить один литр теплоносителя в минуту. Таким образом, для отопительного оборудования мощностью 25 кВт потребуется насос, обеспечивающий расход как минимум 2,5 литра в минуту.

Обратите внимание на максимальную температуру. Помпа будет перекачивать горячую воду и должна выдерживать показатели до 110°С.

Важно подобрать насос требуемой мощности. Слабый насос не сможет обеспечить достаточную подачу теплоносителя. проведенных расчетов.

Установка более мощного агрегата приведет к шуму в трубопроводе и ускоренной износу функциональных элементов котельного оборудования по сравнению с заявленным производителем.

Циркуляционный насос должен обеспечивать достаточную мощность для преодоления гидравлического сопротивления в замкнутой системе.

Эксперты советуют подбирать циркуляционную помпу на начальном этапе проектирования системы отопления. Если протяженность трубопровода не превышает 80 метров, достаточно установить один насос. При большей длине целесообразно монтировать несколько перекачивающих устройств сразу.

При выборе насоса обратите внимание на материалы функциональных элементов. 多く の детали непосредственно или косвенно соприкасаются с нагретой рабочей жидкостью и подвержены быстрому износу.

В этом случае лучше выбирать циркуляционные насосы с керамическими подшипниками и роторным узлом.

Электроника имеет существенное значение. Для контроля температуры в помещениях в отопительных системах устанавливают термостатические клапаныПри повышении температуры перекрываются, в трубах растет давление.

Из-за этих процессов возникает шум, который можно устранить, установив циркуляционному насосу более медленный режим работы. Однако ручная регулировка оборотов неудобна.

Пумпы с встроенной электроникой быстро и эффективно справляются с задачей, плавно регулируя перепады давления в трубопроводе при изменении количества жидкости.

Современные насосы отличаются экономичностью, долгим сроком службы, малыми размерами, тихой работой, автоматическим режимом и простым управлением.

Также важно обратить внимание на дополнительные функции насосов.

  • плавная регулировка;
  • контроль скоростей;
  • автоматический режим работы;
  • встроенный информативный дисплей.

Самые простые модели циркуляционных помп Современные многофункциональные насосы – двух/трёхскоростные агрегаты с плавной регулировкой, отличающиеся высокой точностью настроек, в отличие от устаревших моделей без возможности регулирования скорости транспортировки жидкости.

Автоматизированное оборудование комплектуется пультом управления. Параметры настроек такого оборудования различаются в зависимости от модели устройства.

Автоматизация может включать в себя корректировку оборотов в соответствии с температурой воздуха, использование таймера для включения и отключения, а также запуск насоса при низкой скорости потока.

Цифровой дисплей предоставляет все сведения о функционировании насосного оборудования: показания температуры теплоносителя, сопротивление в закрытой системе, производительность, наличие ошибок и другое.

Выводы и полезное видео по теме

Выбор оборудования для циркуляции в видео.

Особенности расчета напора и производительности в видеоролике.

Видео о конструкции, функционале и монтаже циркуляционного насоса.

Современная система отопления с автоматической циркуляцией быстро нагревает жилье после включения котла.

Правильный выбор циркуляционного насоса и качественное выполнение монтажа существенно увеличивают эффективность работы котельных установок, снижая потребление энергии приблизительно на 30-35%.

Ищете циркуляционный насос для отопления? Расскажите о своем опыте работы с такими установками, задайте вопросы и присоединяйтесь к обсуждению. Форма для комментариев находится ниже.