Установка циркуляционного насоса вертикально. Как выбирать и устанавливать циркуляционные насосы для отопления. Установка в разных системах отопления

Циркуляционный насос для отопления используется при создании принудительной или необходимости усиления естественной циркуляции в автономной системе отопления дома. Такой насос позволяет улучшить процесс теплоотдачи, увеличивает КПД системы отопления и позволяет использовать для монтажа отопления трубы с меньшим диаметром.

Типы, характеристики, выбор и монтаж циркуляционного насоса

Для того, чтобы водяное отопление работало эффективно, в его системе должна быть обеспечена циркуляция теплоносителя. Она может быть естественной (гравитационной) или принудительной. Для того, чтобы обеспечить принудительную циркуляцию в систему монтируют специальный циркуляционный насос. Он, как правило, состоит из таких основных частей:

• корпуса из нержавеющего металла или сплава (сталь, чугун, алюминий, латунь или бронза);
• стального или керамического ротора;
• лопастного колеса-крыльчатки, насаженного на вал ротора;
• электродвигателя - одно- или трехфазного.

Типы циркуляционных насосов для отопления

Циркуляционные насосы, используемые для систем водяного отопления могут быть двух два типов - так называемые «сухие» или «мокрые».

«Сухой» устроен так, что его ротор не контактирует с водой. Рабочая часть такого насоса герметично отделена от его электромотора специальнымиуплотнителями. Циркуляционные насосы с сухим ротором имеют относительно большой КПД - около 80% . Такие насосы, обычно, издают шум при работе, поэтому их необходимо устанавливать в отдельном помещении с достаточной звукоизоляцией. «Сухие» циркуляционные насосы могут быть трех типов: горизонтальные (консольные), вертикальные и блочные.

«Мокрый» отличает то, что их крыльчатка с ротором погружена в теплоноситель (воду), который выполняет роль смазки и охлаждения. Ротор и статор такого циркуляционного насоса разделены металлическим стаканом, который обеспечивает герметичность статора электромотора, на который подаётся напряжение. В отличие от «сухих» «мокрые» циркуляционные насосы издают гораздо меньше шума, работают долгое время без обслуживания, проще в ремонте и настройке, потребляют мало электроэнергии, имеют малый вес и габариты.

Главный недостаток таких насосов: низкий КПД (не более 50% ). Поэтому «мокрые» циркуляционные используются, чаще всего, в системах отопления небольшой протяженности. Его лучше всего использовать для монтажа систем отопления частного дома с принудительной циркуляцией.

Конструктивно «мокрые» циркуляционные насосы для отопления состоят из пяти модулей:

• корпуса;
• статора электромотора;
• коробки с клеммниками;
• рабочего колеса;
• картуша, который включает в себя ротор и вал с подшипниками.

Такая их конструкция позволяет легко удалять при пуске воздух из корпуса и облегчает его ремонт. Они могут быть с одно- и трехфазными электромоторами. Для монтажа в систему отопления, в зависимости от производительности, они могут иметь резьбовые или фланцевые соединения.

Так как вода в конструкциях с мокрым ротором выполняет роль смазки, то она должна поступать к подшипникам постоянно, а для этого ось вала насоса должна находиться строго в горизонтальной плоскости . При любом другом положении будет происходить повышенный износ подшипников и это быстро выведет его из строя.

Как подобрать?

Подбор циркуляционного насоса для отопления дома осуществляется по его основным характеристикам: напору (Н), который обычно указывается в метрах водяного столба, и подаче (Q), или производительности, которая измеряется в м3/ч.

Максимальный напор показывает, какое максимальное гидравлическое сопротивление отопительной системы он может преодолеть.
Максимальная подача – наибольший объём теплоносителя, который он может перекачать за 1 ч. Зависимость напора от его производительности называется характеристикой насоса.

Односкоростные модели имеют одну характеристику, а двух- или трёхскоростные - две или три, соответственно. Насосы, которые имеют плавно изменяющуюся частоту вращения ротора имеют множество характеристик.
Циркуляционный насос для отопления подбирается, прежде всего по необходимому удельному объему теплоносителя, который будет перекачиваться.

Расчет удельного расхода теплоносителя в системе

Удельный расход теплоносителя в отопительной системе можно подсчитать, учитывая теплопотери контура отопления и необходимой разницы температур между напорной трубой и обраткой.
Теплопотери контура рассчитывают в зависимости разных факторов (теплопроводности материалов стен помещения, внешней температуры воздуха, ориентации дома и др.). Зная теплопотери можно вычислить необходимый удельный расход теплоносителя по следующей формуле:

Рт=0,86хТк/(t1 – t2) , м 3 /ч

Где: Рт – удельный расход теплоносителя, м 3 /ч;
Тк – теплопотери контура, кВт;
t1 – температура подающей трубы;
t2 – температура обратки.

В обычных системах отопленияразница температур на выходе и входе котла составляет 15 – 20 о С, а для теплых полов – 8-10 о С.

Получив удельный расход теплоносителя, необходимо вычислить и гидравлическое сопротивление контура отопления. Значение гидравлического сопротивления элементов контура (котла, трубопроводов, запорной и др. арматуры) обычно выбирают по таблицам и суммируют. Имея удельный расход теплоносителя и гидравлическое сопротивление всей системы отопления, которое необходимо преодолеть, можно получить параметры рабочей точки насоса.

Подбор циркуляционного насоса

По характеристикам насосов выбирают именно тот, рабочая кривая которого лежит ниже полученной рабочей точки. Для циркуляционных насосов с тремя скоростями выбирают кривую, соответствующую второй скорости.

Чтобы КПД насоса был максимальным, желательно, чтобы вычисленная рабочая точка была приблизительно в средней части его характеристики.

Кроме этого, необходимо учесть, что скорость потока теплоносителя должна быть около 1,5 м/с и не превышать - 2 м/с, чтобы не возникал гидравлический шум в трубопроводах системы.

Выбор модели а

Подобрать циркуляционный насос, идеально (на 100%) подходящий к вашей отопительной системе практически невозможно, но выбрать именно ту модель, которая подойдёт вам максимально, вполне реально. Лучше всего, если мощность выбранного насоса будет превышать необходимую для вашей системы на 5-10%. Или же выбрать такой насос, который имеет несколько режимов работы и опытным путём подобрать тот режим, который будет максимально эффективным.

Сейчас на рынке можно найти много циркуляционных насосов для отопления хорошего качества разных производителей: «Grundfos» (Дания), «Wilo» (Германия), «DAB», «Lowara», «Ebara» и «Pedrollo» (Италия) и др. Кроме этого, есть в продаже более дешевые циркуляционные насосы отечественных производителей, а также, недорогие, но менее надёжные китайские циркуляционные насосы. Какой насос, какого производителя и по какой цене выбрать это уже дело личное. Но все же, если не хватает средств, лучше приобрести б/у циркуляционный насос надежного производителя в хорошем состоянии, чем покупать дешевый и ненадежный. Последний может обойтись дороже, если его придется часто менять, да и лишние хлопоты с монтажом-демонтажом. Если и брать дешевый китайский насос, то ту модель, которая уже опробована вашими хорошими знакомыми, которым вы доверяете.

Ниже представлены сравнительные технические характеристики некоторых популярных моделей однофазных циркуляционных насосов для отопления.

Технические характеристики некоторых популярных моделей

Монтаж своими руками: где и как установить?

Циркуляционный насос для отопления можно устанавливать как на "обратке", так и на выходящем из котла (подающем) трубопроводе, как на вертикальных участках так и на горизонтальных. Большой разницы для нормальной работы циркуляционного насоса нет. При этом, необходимо руководствоваться скорее всего удобством его установки и последующего обслуживания или возможности замены, а также другими условиями, рассмотренными ниже. При установке циркуляционного насоса требуется соблюдение условия – чтобы ось вращения его вала была в любом случае горизонтальной.

Расположение по отношению к расширительному баку

При работе циркуляционного насоса давление в трубах отопления до расширительного бака и после него будет несколько отличаться: до бака - компрессия, после - разрежение. В некоторых случаях, эта разность давлений может даже привести к закипанию теплоносителя. Величина статического давления, создаваемого расширительным баком тоже оказывает влияние на работу системы отопления с циркуляционным насосом.

Чтобы избежать этого в системах отопления с расширительным баком необходимо обеспечить условие при котором в любой точке зоны всасывания циркуляционного насоса гидростатическое давление должно быть только избыточным. Этого можно добиться выполняя следующие рекомендации:

1. Расширительный бак должен быть поднят на высоту более 0,8 м по отношению к высшей точке системы отопления.
2. Расположить расширительный бак в верхней точке отопительной системы и таким образом её верхний участок ввести в зону нагнетания циркуляционного насоса.
3. Перенести врезку трубы к расширительному баку на обратку - перед циркуляционным насосом (в случае, если насос установлен на обратке). Такая реконструкция уже существующей системы отопления наиболее оптимальна для нормальной работы отопительной системы с принудительной циркуляцией.
4. Установить циркуляционный насос на подающей трубе, непосредственно за точкой врезки расширительного бака. Но такой способ подойдёт не всем моделям циркуляционных насосов, так как температура воды в этом месте будет наиболее высокой. Прежде чем устанавливать насос в этом месте необходимо убедиться, что выбранная вами модель выдержит такие условия работы.
5. Использовать пневматический гидроаккумулирующий бак, обеспечивающий избыточное давление во всей системе отопления.

Установка в разных системах отопления

Установка циркуляционного насоса предусматривает два случая: монтаж в системе отопления с исключительно принудительной циркуляцией и в систему с комбинированной циркуляцией (принудительная + естественная).

Установка в системе отопления с принудительной циркуляцией

При установке циркуляционного насоса в системе с только принудительной циркуляцией насос монтируется на выбранном участке трубопровода в разрез трубы вместе с обвязкой. В обвязку насоса, обычно, входят два запорных крана по обе стороны насоса, фильтр грубой очистки и обратный клапан (для закрытых систем с пневматическим гидроаккумулирующим баком). Диаметр всех элементов обвязки должен соответствовать диаметру резьбовых соединений насоса.

Рис.1. Установка насоса в системе с принудительной циркуляцией: 1- насос; 2 - кран; 3 - фильтр; 4 - "американка"; 5,6 - соединительные переходники; 7 - направление движение воды; 8 - тройник; 9 - воздушный клапан.

Такой вариант может применяться при монтаже отопления с электрокотлом. При отсутствии электроэнергии одновременно отключается работа и котла и циркуляционного насоса. Для других типов котлов лучше предусмотреть возможность комбинированной циркуляции. Особенно это касается твердотопливных котлов - их практически нельзя мгновенно выключить, а без переключения на естественную циркуляцию при отсутствии электроэнергии, вода в системе закипит.

Установка в системе отопления с комбинированной циркуляцией

Когда циркуляционный насос устанавливается в систему отопления, которая может работать и с естественной циркуляцией, необходимы также запорные краны, фильтр грубой очистки и обратный клапан (для закрытых систем), как и в первом случае, но кроме того и – отрезок трубы с запорным краном, устанавливаемый параллельно насосу для переключения системы на естественную циркуляцию и врезанными в неё трубами для установки самого циркуляционного насоса с обвязкой.

Чтобы обеспечить нормальную работу отопления с естественной циркуляцией диаметр трубы байпаса, предназначенной для естественной циркуляции и запорного крана на ней должен быть равным диаметру трубы, в которую он врезается.

Циркуляционный насос может устанавливаться как на горизонтальных так и на вертикальных участках труб системы отопления, до или после котла. При любом варианте установки ось вращения циркуляционного насоса должна оставаться в горизонтальной плоскости.

Чтобы предотвратить накопление воздуха при установке циркуляционного насоса на горизонтальном участке или с некоторым уклоном байпас необходимо устанавливать строго горизонтально. А лучше всего, на байпасе возле насоса установить автоматический (как на рис.1) или любой другой клапан для стравливания воздуха (если он не предусмотрен в конструкции насоса) - обязательно в вертикальном положении. Автоматический воздушный клапан более предпочтителен, чем другие – тот же кран Маевского, который необходимо откручивать и закручивать вручную.

Если же байпас с циркуляционным насосом устанавливается на вертикальном участке трубы отопления, то необходимости устанавливать воздушный клапан нет – в этом преимущество такого способа установки.

Врезка насоса в действующую систему отопления

Часто возникает ситуация, когда установку циркуляционного насоса необходимо осуществить в уже смонтированную ранее систему отопления с естественной циркуляцией. Перед началом врезки необходимо выпустить воду из системы отопления.

Для устройства принудительной циркуляции

Когда планируется переделать систему отопления с естественной циркуляцией в принудительную врезку выполняют на выбранном участке магистрали, поближе к отопительному котлу. Циркуляционный насос собирается вместе с обвязкой: фильтр и запорные краны, в которые вкручиваются небольшие отрезки труб, соответствующие диаметру трубы выбранного участка магистрали отопления. Дальше, измеряется длина всего получившегося соединения и откладывается на трубе системы отопления в месте врезки. С помощью болгарки вырезается отмеченный отрезок трубы и на его место приваривается (если трубы металлические) или припаивается (полипропиленовые трубы) циркуляционный насос с обвязкой. Такую врезку целесообразно выполнять при использовании для отопления электрического котла, который будет отключаться при отсутствии электроэнергии одновременно с циркуляционным насосом.

Для устройства комбинированной циркуляции

Если система отопления с естественной циркуляцией переделывается в комбинированную, то в этом случае необходимо устанавливать в месте врезки байпас, о котором шла речь выше. При этом можно делать врезку уже готового байпаса или формировать этот узел непосредственно на месте врезки.

В первом случае предварительно собирается байпас с циркуляционным насосом. При этом все соединения затягиваются и вся конструкция врезается в выбранном месте отопительной системы на место вырезанного по размеру байпаса отрезка трубы.

Во втором случае сначала в трубу системы врезается запорный кран с отрезками трубы соответствующего размера. Циркуляционный насос собирается вместе с обвязкой и отрезками труб, которые должны быть смонтированы перпендикулярно трубе магистрали. Все элементы соединяются плотно с применением уплотнительной ленты или пакли с герметиком ("Унипак" или др.). После этого патрубки обводной магистрали (с насосом) привариваются (металлические) или припаиваются через тройники (пластиковые) к основной трубе системы отопления по обе стороны, ранее установленного, запорного крана на этой трубе.

Повышение эффективности автономного отопления – один из приоритетов для владельцев частных домов, дач и усадеб за городом. Высокий КПД «автономки» – это гарантированное тепло в доме и умеренные счета за энергоносители. Доступный способ совершенствования существующей сети – установка циркуляционных насосов. Монтаж такого устройства не требует приложения значительных усилий и инвестиций, однако позволяет существенно повысить КПД «автономки».

Зачем необходим циркуляционный насос

В частном домостроении сложилась традиция устройства одно- или двухтрубных систем внутридомового отопления без установки насосного оборудования. Предпочтение отдается естественной циркуляции, особенно в одноэтажных строениях. Домовладельцы не учитывают, что насос повышает скорость тока воды в коммуникациях и радиаторах отопления.

Домовладельцы ограничиваются тем, что устанавливают котел ниже уровня пола и небольшим уклоном труб. Таким образом в сети создается незначительное давление, и теплоноситель циркулирует по принципу сообщающихся сосудов.

Подобный подход оправдан в небольших домах с малой протяженностью отопительных коммуникаций. При общей длине сети свыше 80 м в комнате, наиболее удаленной от котла, батареи будут едва теплиться. Повышение температуры теплоносителя приведет к тому, что, например, в кухне или гостиной будет нечем дышать, а спальни по-прежнему останутся зоной вынужденной прохлады.

Проблему разрешить просто – поможет монтаж циркуляционного насоса. Роторный прибор увеличит скорость тока воды, и теплоноситель не успеет остынуть за время прохождения по сети. Оптимальная скорость тока – 1,5 м/сек. Показателя вполне достаточно для минимизации потерь.

ВАЖНО ЗНАТЬ: Скорость работы насоса регулируется. Так, для поддержания высокого КПД сети протяженностью 80 м достаточно второй скорости. На полную мощность прибор работает на третьей.

Дополнительное удобство – регулирование скорости работы прибора. Для сети протяженностью 80 м вполне достаточно второй скорости. Всего их, как правило, три.

Пример установки отопительного насоса в существующей сети

Как подготовиться к монтажу оборудования

Как грамотно установить циркуляционный насос в систему отопления? Конечно, лучше всего врезать на этапе проведения капитальных ремонтных работ. Но и действующая сеть вполне подходит. Ее не придется разбирать целиком. Работы затронут лишь небольшой участок.

Для установки оборудования дополнительно потребуются:

• Фильтр глубокой очистки для задержки загрязнений, содержащихся в теплоносителе. Они не должны попасть в рабочую часть насоса – это может привести к выходу оборудования из строя;
• Обратный клапан, препятствующий изменению направления циркуляции воды;
• Сантехническая фурнитура, в том числе запорная арматура, уплотнители, герметики.

Определение места монтажа

Оптимальная точка встраивания прибора в коммуникации – в цепи подачи горячей воды, перед расширительным баком. Прежде предпочитали устанавливать насос на «обратке», мотивируя тем, что прибор не будет подвергаться воздействию горячего теплоносителя.

Современные модели изготовлены из термостойких материалов. Однако при выборе оборудования обращают внимание на предельную рабочую t°С.

Монтаж в начале системы практически исключает попадание в рабочую часть насоса пузырьков воздуха, которые образовываются в процессе тока теплоносителя в обратном направлении.

Пример монтажа прибора в двухконтурной системе отопления

Оснащение байпаса

Секрет, как подключить циркуляционный насос в систему отопления, кроется во включении в общую цепь дополнительного отвода – байпаса. При отключении электроэнергии достаточно закрыть запорную арматуру, и прибор исключается из сети. Циркуляция продолжается естественным образом. Многие модели котлов энергонезависимы, и простая операция позволит сохранить тепло в случае длительного отсутствия электроэнергии.

Байпас – дополнительный элемент системы теплоснабжения, который врезается в виде надстройки над или под основной трубой. Может располагаться горизонтально и вертикально. Главное условие – наличие пары шаровых кранов, расположенных симметрично по отношению к прибору.

ВАЖНО ЗНАТЬ: На циркуляционном насосе производитель указывает направление движения теплоносителя. Изменять данный параметр нельзя.

Схема устройства байпаса для врезки циркуляционного оборудования

В каком порядке выполняют работы по установке насоса

Установка циркуляционного насоса своими руками требует опыта работы по монтажу или ремонту отопительных систем. При нарушении очередности действий придется все переделывать заново.

Основные правила

Перед врезкой байпаса в общую систему выполняют комплекс таких работ:

• проверяют, соответствует ли байпас стандарту – расстояние для прибора составляет 180 мм;
• в байпас перед точкой установки насоса врезают фильтр, препятствующий проникновению коррозийных элементов и других загрязнений в устройство;
• в верхней части байпаса устанавливают ручной или автоматический воздушный клапан для удаления скапливающегося воздуха;
• поскольку в быту обычно устанавливают «мокрые насосы», в которых вода проходит через двигатель, соблюдают строго горизонтальный порядок установки прибора.

При вертикальном расположении байпаса соблюдают принцип горизонтального монтажа прибора

Порядок установки

• Перед тем как установить циркуляционный насос в действующую отопительную систему, полностью сливают воду из сети. Желательно провести очистку коммуникаций и основательно промыть трубы;
• Подготовленный байпас врезают в систему согласно ранее составленной схеме. Может быть использован метод сваривания труб, если коммуникации из металла. Пластиковую систему соединяют с помощью фитингов;
• Монтируют сам насос;
• Устанавливают запорную арматуру на основную трубу;
• Проверяют герметичность соединений;
• Заполняют систему водой. В случае обнаружения протечек сразу устраняют недоделки;
• Через центральный винт прибора, расположенный на крышке кожуха, выпускают воздух, пока не потечет вода. Винт плотно закручивают.

Отметим, что когда насос находится в рабочем состоянии, нижний кран на основной трубе перекрывают. Так обеспечивается ток теплоносителя в одном направлении:

• от котла к системе при установке в начале цепи;
• от радиаторов к котлу при монтаже на «обратке».

Схема правильного размещения насоса относительно оси и грязевика

Видео: руководство по установке и подключению прибора

Конечно, каждому хозяину хочется большинство работ выполнять самостоятельно. Но когда речь идет о совершенствовании системы отопления и врезке новых коммуникаций, лучше не рисковать. Обращение к специалистам в сфере монтажа отопительного насосного оборудования – мудрое решение, о котором не придется жалеть.

Мастера своего дела проведут все работы в режиме «полного цикла»: от выбора оптимальной модели насоса до запуска уже смонтированного оборудования и всей сети. При этом вся ответственность за грамотность и своевременность установки ложится на них. Хозяевам лишь остается дождаться приятного момента, когда можно будет сполна насладиться долгожданным теплом в собственном доме.