«Тепловой насос» в многоэтажных домах.

Использование тепловых насосов в многоэтажных домах.

В России жилые многоэтажные дома строятся в большом количестве. При этом стандартным решением для обогрева квартир до сих пор является обычные высокотемпературные радиаторы и системы «теплых полов». Во многих случаях кондиционирование воздуха отсутствует, а если и присутствует, то, как правило, это локальные кондиционеры. При возможности, эти многоэтажные здания подсоединяются к теплоцентрали. В случаях, когда такое решение невозможно из-за отсутствия теплоцентрали или нехватки на некоторых ее участках мощности, на таких зданиях устанавливаются индивидуальные тепловые пункты (ИТП).

Рассмотрим ряд случаев, когда использование тепловых насосов может существенно упростить решение задач теплоснабжения и кондиционирования и улучшить качество жилья в городских условиях. Например, когда существующая теплоцентраль исчерпала ресурсы высоко потенциального тепла, в центральной тепловой сети еще есть достаточно низко потенциального тепла для обогрева значительного количества зданий.

Обратная вода теплоцентрали обычно имеет температуру 30-40 градусов С. На рис.3 приведен пример использования обратной воды из центрального теплового пункта для нагрева контура водяных тепловых насосов. Эта система использует теплообменник и трехходовой клапан для поддержания температуры в прямой трубе контура тепловых насосов в диапазоне 25-28 градусов. Температура воды в обратной трубе тепловых насосов обычно опускается до 15-20 градусов. Рисунок иллюстрирует случай, когда горячая питьевая вода поставляется традиционным методом из ЦТП. В качестве альтернативы для горячего водоснабжения могут быть использованы индивидуальные тепловые насосы типа вода-вода, расположенные в каждой квартире или в домовом тепловом пункте.

Когда в здании с центральным отоплением необходимо организовать дополнительное отопление помещений, а ресурсы существующей системы отопления исчерпаны, то контур тепловых насосов может быть подключен к обратной трубе системы отопления или горячего водоснабжения внутри самого здания. В этом случае не требуется организовывать дополнительного подключения в центральном тепловом пункте и строительства дополнительной магистрали контура тепловых насосов. Все работы проводятся с минимальными затратами внутри самого здания.

На рис.4 показано подключение контура тепловых насосов прямо к обратной трубе центральной тепловой сети здания или теплоцентрали.

Насос Р11 или Р12, оснащенный частотным преобразователем забирает воду из обратной трубы тепловой сети, прокачивает ее через теплообменник и возвращает ее в ту же трубу. Система управления регулирует скорость насоса таким образом, чтобы температура в прямой трубе контура тепловых насосов была в оптимальном диапазоне 25 – 28 градусов. Преимущества этой системы заключается в ее дешевизне, сравнительно малом размере и легкости монтажа. Насосы и теплообменник могут быть легко размещены в подвальном помещении обслуживаемого здания.

Система охлаждения легко добавляется при установке на крыше градирни или теплового насоса с накопительной емкостью для приготовления горячей воды или аккумулирования тепла. Пример представлен на рис.5-7. В соответствии с этим рисунком в периоды, когда требуется отопление, работают насосы Р1 и Р2 и клапан V1 включен в состояние обхода градирни, градирня выключена. Система управления поддерживает температуру ТЕ в диапазоне 25 – 28 градусов. Когда требуется охлаждение насосы Р1 выключаются, клапан V1 включается в состояние пропуска воды через градирню, система управления регулирует скорость вентилятора градирни так, чтобы температура в прямой трубе контура тепловых насосов была в диапазоне 25 – 28 градусов. Необходимо отметить, что в переходные периоды года, значительную часть времени вообще не потребуется внешнего источника отопления или охлаждения здания. Тепловые насосы, например на северной и южной сторонах здания, будут работать в противоположных режимах и тепло будет перекачиваться с южной стороны здания на северную сторону.

 

В тех случаях, когда строится новая ветвь тепловой сети, рассчитанная на использование тепловых насосов, она может быть рассчитана на максимальную температуру 70 градусов. Такая система обеспечит горячее водоснабжение и отопление в течение всего года. Пример такой системы показан на рис.8-9. Подсоединение контура тепловых насосов может быть осуществлено между прямой и обратной трубами тепловой магистрали, либо только к обратной трубе с использованием циркуляционных насосов как это показано на рисунке. Основное достоинство такого подхода является то обстоятельство, что тепловая магистраль работает при низких давлениях и температурах и может быть выполнена из некорродирующих пластиковых материалов.

 

При отсутствии тепловой сети может быть использована схема котел — градирня, показанная на рис.10-11. В этом случае низко-потенциальное тепло для обогрева генерируется специальными высокоэффективными конденсационными котлами. При необходимости вывода тепла из здания включается градирня и открывается клапан V3. При необходимости ввода тепла в здание, клапан V3 закрывается, градирня выключается, клапаны V1 и/или V2 открываются, и включается один или два котла. Следует отметить, что такая система является более энергетически экономичной по сравнению с традиционным водяным отоплением, поскольку значительную часть времени тепло перекачивается внутри системы из одних помещений, требующих охлаждение (например, с южной стороны здания) в другие помещения, требующие отопления.

 

На рис.12-13 показана система отопления и кондиционирования отдельной квартиры или офиса. Оборудование может включать в себя тепловой насос с воздушным вторичным контуром. Для обеспечения адекватной вентиляции в насос подается необходимое количество внешнего воздуха, предварительно обработанного центральной приточной установкой (которая также может быть построена с использованием теплового насоса). Система может быть оборудована зонным регулированием температуры, при которой каждая зона (комната) оборудована воздушной автоматической заслонкой и термометром, и система автоматики поддерживает точную температуру в каждой зоне. При желании может быть установлен тепловой насос типа вода-вода, который обеспечит питание теплых полов, например, в ванной.

 

Также может быть установлен тепловой насос типа вода-вода с накопительным баком для обеспечения горячего водоснабжения. В последнем случае к каждой квартире подводятся только три трубы: две трубы контура тепловых насосов и труба холодной воды. Легко заметить, что предлагаемая система в состоянии обеспечить практически любой уровень комфорта в течение всего года, включая те месяцы, когда тепловая сеть работает только в режиме горячего водоснабжения.

Как указывалось выше системы с тепловыми насосами часто совсем не используют внешнюю тепловую энергию, используя только электроэнергию для перекачки тепла из одних помещений в другие.

Очень хорошие результаты можно получить, если добавить в рассмотренные варианты системы по утилизации тепла вентиляционных выбросов зданий и возврата этого тепла для обогрева или горячего водоснабжения. Это особенно эффективно в домах с индивидуальным отоплением, где всегда высокая температура вентиляционных выбросов.

В схему теплоснабжения от тепловых насосов гармонично и эффективно вписываются солнечные гелиоколлекторы, применение которых с апреля по сентябрь может полностью удовлетворить потребность в дополнительной энергии.

В любом случае, предложенные схемы могут меняться в зависимости от конкретной поставленной задачи и имеющихся источников низко-потенциального тепла.

Подводя итог, можно утверждать, что современные тепловые насосы могут найти очень широкое применение в городском строительстве, помочь решить многие проблемы современного централизованного теплоснабжения и в тоже время существенно увеличить уровень комфорта и улучшить экологическую ситуацию в существующем и новом жилом и офисном фонде.

Следует также отметить, что технология тепловых насосов имеет долгую историю развития, начиная с пятидесятых годов прошлого века. Это хорошо освоенная технология, широко применяющаяся в жилищном и коммерческом строительстве целого ряда стран, особенно США, Европе и Японии.

Мы готовы предоставить все необходимое оборудование и услуги для решения практически любой задачи отопления, вентиляции и кондиционирования с использованием тепловых насосов.

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНАЯ СИСТЕМА ГОРОДСКОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ.

Суть предложений заключается во внедрении в массовом масштабе малых реверсивных тепловых насосов (ТН), которые устанавливаются в каждой квартире. При этом подключение дома к централизованной системе городского отопления осуществляется не к «прямой» трубе, а к «обратной», в которой температура воды 40 — 50°С.. Тепловые насосы, охлаждая эту воду, перекачивают тепло к воздуху помещения, температура которого ≈20°С.. В этом температурном интервале термическая эффективность ТН будет иметь значение 5-6. Потребление тепла из «обратной» воды позволяет подключить к перегруженным теплотрассам новых потребителей тепла.

Схема теплоснабжения показана на рисунке. На схеме показан источник тепла — «обратная» вода. Передача тепловой энергии в дом осуществляется через теплообменник, в котором до 45°С нагревается теплоноситель. В качестве теплоносителя может использоваться антифриз, что гарантирует систему теплоснабжения дома от размораживания. Теплоноситель подается в каждую квартиру, где он через теплообменник-испаритель передает тепло фреону. Индивидуальные тепловые насосы (переоборудованные мульти сплит-системы, у которых на один компрессор приходится несколько воздушных теплообменников-конденсаторов) обеспечивают контролируемый процесс отопления всей квартиры. После раздачи тепла по этажам дома теплоноситель с температурой = 20°С поступает в подвальное помещение, где установлен мощный тепловой насос (ТН) (один на подъезд или один на дом). Этот тепловой насос предназначен для утилизации остаточного тепла теплоносителя и нагрева этим теплом воды в баке-аккумуляторе до температуры 60°С. Из бака вода поступает для горячего водоснабжения. В доме предусмотрена система принудительной вентиляции, которая использует горячий фреон после компрессора для нагрева воздуха, поступающего с низкой наружной температурой, и охлаждение холодным фреоном воздуха перед его удалением из здания. Последнее является очень важным достоинством новой системы отопления, поскольку домам с герметичными пластиковыми окнами необходима система принудительной вентиляции. Эта система может дополнительно включать фильтры, очищающие воздух. 

Перечислим основные преимущества новой системы отопления, которые делают ее привлекательной для потребителей практически всех городов России.

■ Бытовой тепловой насос (ТН) приобретает новую функцию — высокоэффективной всесезонной отопительной системы, но при этом сохраняет функцию кондиционера. В жаркий период года тепловой насос (ТН) будет охлаждать воздух в помещениях, и тепло будет передавать теплоносителю, который по-прежнему будет циркулировать в трубах здания, несмотря на отсутствие «обратной» воды. Тепло, собранное теплоносителем в квартирах, поступает на вход теплового насоса (ТН), подготавливающего горячую воду.

■ Жители домов с новой отопительной системой будут иметь бесперебойное снабжение горячей водой питьевого качества.

■ Установка бытовых тепловых насосов (ТН) в квартирах позволит жителям контролировать потребление тепла по показанию электросчетчиков. Современные бытовые кондиционеры снабжаются автоматической управляющей системой, которая дает возможность пользователю программировать теплопотребление. К примеру, уменьшать температуру в помещении в ночное время и на время отсутствия жильцов. По опыту развитых стран, где используется такое локальное регулирование, оно дает снижение теплопотребления на 30 — 50%.

Описанный метод модернизации отопительной системы, основанный на технологии тепловых насосов в совокупности с другими системными мероприятиями — как-то: энергоаудит, утепление зданий, прокладка новых теплотрасс с изоляцией из пенополиуретана — позволит снизить расходы топлива на отопление в 2 — 3 раза. Реализация этого подхода в целом по всей стране позволит уменьшить выбросы СО, на 300 -500 млн. тонн в год. Эту цифру можно сравнить с суммарным выбросом СО₂ всеми электростанциями Японии, который равен 302 млн. тонн. Учитывая сложившуюся в мире ситуацию с парниковым эффектом, модно рассчитывать на инвестиции международных фондов в развитие новой системы теплофикации в России.

Схема тепоснабжения:

1 — резервуар для теплоносителя; 2 — теплообменник; 3 — всесезонная климатическая установка; 4 — воздушный теплооб­менник; 5 — кран горячей воды; 6 — воздушный теплообменник; 7 — теплообменник; 8 — тепловой насос; 9 — бак горячей воды; 10 — автоматический вентиль холодной воды; 11 — насос; 12 — двуходовой вентиль; 13 — насос; 14 — теплообменник; 15 — теплообменник; 16 — дополнительный электронагреватель; 17 — воздуходувка; 18 — магистральная труба с «обратной» водой.

Циркуляционный насос для отопления: особенности, принцип работы, виды

Содержание статьи:

В загородных домах и квартирах с принудительными отопительными коммуникациями тепло неравномерно поступает в комнаты. С целью повышения скорости теплоносителя применяется циркуляционный насос для отопления. Чтобы правильно подобрать устройство, нужно знать нюансы выбора, конструкцию и расчетные параметры.

Цели применения циркуляционного насоса

Циркуляционный насос обеспечивает равномерное распределение теплоносителя в системе

Циркулярный вид насосов относится к приборам, функционирующим в системе отопления замкнутого типа. Он необходим для перемещения теплоносителя по трубам и поддержки выбранной температуры. Приспособление предназначено для таких целей:

• достижение проектной мощности систем с принудительным типом циркуляции
• повышение энергоэффективности оборудования;
• ускорение естественного процесса циркулирования;
• выполнение функций насосных устройств теплового генератора;
• регулировка параметров отдельной батареи в двухтрубных системах;
• преодоление инерционности автономных коммуникаций с естественным типом циркуляции;
• направление теплоносителя по замкнутому контуру.

Помпа не компенсирует утраты теплоносителя и не обеспечивает наполнение магистрали.

Особенности конструкции

Конструкция отопительного циркуляционного насоса

Насос, применяемый для котла коммуникаций отопления, внешне выглядит как дренажное устройство. Конструкция оборудования представлена корпусом из нержавейки, алюминия, чугуна и электрических элементов в виде статора с обмоткой и встроенным ротором. Деталь изготавливается из стали.

На подвижной части двигателя (валу) находится неподвижная крыльчатка. Колесо состоит из двух параллельных дисков, соединенных радиальными лопастями. На одном из дисков находится отверстие, куда протекает жидкий теплоноситель, на другом – полость, закрепляющая крыльчатку на валу мотора.

Электрический двигатель производится с платой управления и клеммами для подсоединения кабеля. Модели без электроники оснащаются конденсатором и переключателем скоростей на коробке с клеммами.

Принцип действия циркуляционного насоса

Циркуляционный насос в системе теплого пола

При использовании циркуляционной помпы повышается производительность систем ГВС и автономной отопительной магистрали. Рассмотреть работу агрегата можно на примере коллекторной группы теплого пола:

1. Поступление теплоносителя в патрубок на входе.
2. Подача электричества и передача момента вращения от ротора на турбинное колесо.
3. Вращение, создание вакуума в трубе и нагнетание теплоносителя лопастным колесом.
4. Перемещение воды при помощи наклонных лопаток в момент кручения.
5. Движение воды на край диска – задействуется центробежный тип силы.
6. Забор воды с одной стороны и выталкивание в коммуникации отопления в постоянном режиме.
7. Возрастание давления, преодоление сопротивления в разных зонах контура.

Теплоноситель будет циркулировать, пока насос не остановится.

Классификация насосов

Модель с мокрым ротором служит дольше, так как детали смазываются теплоносителем

Домашний вид коммуникаций или отопление многоэтажного дома допускает устанавливать агрегаты с различными решениями узла «турбина-ротор».

Модели с мокрым ротором

Крыльчатка и ротор контактируют с рабочим теплоносителем постоянно. Вода смазывает элементы прибора и одновременно охлаждает его. Зона ротора и статора разделена сосудом герметизации. Скорость устанавливается ступенчатым регулятором, что удобно для контроля энергозатрат.

Благодаря модульной конструкции упрощается ремонт и подбор деталей для повышения напора. Двигатель при постоянном воздействии воды не требует охлаждения. Модификации с мокрым ротором имеют несколько преимуществ:

• минимальный уровень шума;
• компактность и небольшой вес;
• сокращение энергопотребления;
• простота настройки и обслуживания;
• длительный эксплуатационный период.

Минус нагнетателей – износ гидравлических механизмов при наличии мелких абразивных частиц в воде.

Устройства с сухим ротором для котлов отопления

Насос с сухим ротором

Помпы обеспечивают перекачку больших объемов теплоносителя при отсутствии контакта ротора и воды. Корпус из чугуна или стали покрыт противокоррозийными составами. Между мотором и насосным узлом находится уплотнитель в виде статического и динамического колец. Отличие помп с сухим ротором – КПД 85 %.

Для пользования в условиях многоквартирного дома подойдут следующие модели:

• Моноблоки. Двигатель с насосом находятся в одном узле, что упрощает обслуживание и эксплуатацию.
• Консольные. У осей мотора и насосного узла – общая линия. Трубка всасывания находится на улитке, нагнетания – напротив нее, на корпусе.
• In-line. Установка производится на трубопроводной магистрали. Патрубки всасывания и напора расположены по одной линии. Механизм компенсации уплотнителя автоматический.
• Сдвоенные. Работают совместно или по отдельности. Один агрегат включается при поломке второго – котел функционирует в непрерывном режиме.

Нагнетатели с сухим типом ротора характеризуются эффективностью, ремонтопригодностью. Они нетребовательны к составу теплоносителя.

Сухие модели издают много шума, поэтому их требуется ставить в отдельной котельной.

Подбор насоса для системы ГВС

Технические параметры работы насосов различных марок

Рециркулярный насос подходит для отопления и решает задачи подачи ГВС для хозяйственных нужд дома. Чтобы приобрести хороший аппарат, нужно принимать во внимание:

• Шум при работе. В жилых помещениях целесообразны малошумные варианты.
• Напор теплоносителя при подаче. При горизонтальном контуре горячего водоснабжения понадобится высота водяного столба от 50 до 80 см. Вертикальный контур требует показателя от 80 см.
• Энергопотребление. Зависит от параметров мощности.

Установить оборудование для ГВС можно в классический контур отопления или в теплый водяной пол.

Технические характеристики устройств

Циркуляционные насосы для ГВС и отопления выбирают по мощности и способу монтажа в систему труб

Знание характеристик циркуляционного насоса поможет найти подходящий вариант для домашнего или квартирного отопления. При покупке учитываются такие параметры:

• напор – технический параметр, определяющий поднятие воды на определенный уровень;
• расход и показатель производительности – количество теплоносителя, поданного за определенное время;
• монтажные габариты – размер прибора, позволяющий определить возможность врезки в трубопровод.

На передней части корпуса присутствуют цифровые и числовые маркеры:

• разновидность – циркуляционные нагнетатели обозначаются как UP;
• регулировка скорости – модели с односкоростным режимом не индексируются, S означает ступенчатое переключение, E – плавное частотное;
• диаметр внутреннего патрубка в мм;
• напор – в зависимости от изготовителя маркируется в метрах или дециметрах.

По информации на передней панели можно определить тип корпуса. N говорит о том, что использовалась нержавейка, чугун не индексируется, A – о наличии штуцера для спускника, K – о возможности применения для систем с холодной водой, KU –для холодной, но с пенным наполнителем для статора и клеммной коробки.

Подбор насоса для частного дома по техническим характеристикам

Чтобы правильно выбрать напор насоса, нужно подсчитать всю длину магистрали труб

Правильный подбор насосного оборудования осуществляется на основании расчетов по нескольким критериям.

Напор

Понадобится знать общую длину магистрали для перекачки воды. На каждые 10 м длины труб понадобится 0,6 м напора. То есть, частное домовладение с отопительным контуром 70 м предусматривает нагнетатель с напором 4,2 м.

Мощность

Сделать расчет мощности можно на основании СНиП 2.04.07-86:

• для домов высотой в 2 этажа – от 173 до 177 Вт/м2;
• для зданий в 3-4 этажа – от 97 до 101 Вт/м2.

Для подбора устройств с учетом теплоизоляции, износа зданий следует использовать таблицу.

Мощность, кВт	Объем комнаты в новых зданиях, м3	Объем комнаты в старых зданиях
5	70-150	60-110
10	150-320	130-220
20	320-600	240-440
30	650-1000	460-650
40	1050-1300	650-890
50	1350-1600	900-1100

Производительность

Чтобы вычислить производительность, требуется применить формулу Q = 0,86R/TF–TR, где:

• Q – расход за час теплоносителя в кубометрах;
• R – тепловая мощность, затрачиваемая на обогрев;
• TF – температурный показатель воды на входе;
• TR – температурный показатель на обратке.

Коэффициент тепловой мощности зависит от климатических условий местности. Частный дом в европейской климатической зоне с небольшой квадратурой предусматривает затраты 100 кВт на прогревание 1 квадрата. В многоквартирных домах тратится 70 кВт на каждый квадратный метр.

Параметры

Имеет значение диаметр патрубков – в самотечных системах он должен быть шире

При вычислении внешних параметров помпы понадобится учитывать особенности коммуникаций:

• на трубопроводы, смесители и байпасы напольного типа ставят модели 18 см в длину;
• внутрь теплогенераторов или небольшой магистрали помещаются нагнетатели 13 см в длину;
• диаметр патрубков зависит от сечения основной трубы, увеличивать габариты можно;
• на первичные кольца и котловые контуры, самотечные магистрали подходят варианты с патрубками 32 мм диаметром.

В магазинах имеются в основном байпасы под стандартный помпы 18 см в длину.

Обзор моделей циркуляционных насосов популярных изготовителей

Марка Грюндфос выпускает различные серии насосов для бытового и промышленного монтажа

Сравнивать нагнетательные устройства можно не только по параметрам. Выбор также предусматривает изучение информации о моделях известных производителей.

Grundfos UPS

Качественное устройство, оснащенное керамическими подшипниками, нержавеющими гильзами и композитными колесами. Грундофс выпускает в основном мокророторные модели, которые отличаются:

• энергоэффективностью – потребляют 45-220 Вт;
• минимальным уровнем шума, не превышающим 43 дБ;
• температурным диапазоном эксплуатации от 2 до 110 градусов;
• простотой монтажа и обслуживания;
• компактность и легкий вес.

Оборудование Grundfos нельзя назвать бюджетным.

Wilo Star-RS

Итальянские насосы Вило отличаются качеством и долговечностью в российских условиях работы

Серия отличается надежность узлов и электронных схем. Wilo – экономичная модель с режимами регулировки мощности, чугунным корпусом, полипропиленовыми турбинами. Для валов применена нержавейка, для подшипников – металлографит. Особенности агрегатов:

• легкость монтажа;
• работа при температуре от -10 до +110 градусов;
• наличие системы защиты от колебания напряжения.

Насосы на большой скорости шумят.

DAB VA

Итальянское оборудование стоит выбрать для эксплуатации в отечественных условиях. Двигатель в литой алюминиевой оболочке, турбинное кольцо из технополимера, вал и подшипник – из керамики. Особенности приборов:

• три режима регулировки скорости;
• быстроразъемные монтажные фиксаторы;
• установочные размеры 130 и 180 мм;
• шумность на уровне до 70 дБ.

Втулки выполняются из графита.

Циркуляционные помпы обязательны, если в доме проложен закрытый отопительный контур, выполнена лучевая разводка или водяной пол. При учете характеристик, особенностей модельного ряда производителей, легко найти подходящее оборудование.

примеры расчетов и правила выбора

Циркуляционный насос — это небольшое по размеру устройство, главная задача которого заключается в улучшении работы и повышении производительности системы отопления. Он врезается непосредственно в трубопровод, оптимизируя скорость перемещения теплового носителя. Благодаря чему даже дом с большой жилой площадью будет обогреваться достаточно быстро.

Чтобы купить оптимальную модель, предстоит разобраться с тем, как рассчитать насос для отопления и на какие нюансы ориентироваться при выборе. Именно этим вопросам посвящена наша статья – в этом материале мы рассмотрели пример расчета оборудования, уделили внимание принципу работы и основным разновидностям насосов.

Также мы привели рекомендации по выбору, монтажу и безопасной эксплуатации насосного оборудования, снабдив статью наглядными и фото и подходящими видеороликами с расчетом необходимой мощности прибора и советами по его монтажу в отопительный контур.

Содержание статьи:

Принцип работы и назначение насоса

Основная проблема жителей последних этажей многоквартирной постройки и владельцев загородных коттеджей — это холодные батареи. В первом случае теплоноситель просто-напросто не доходит до их жилья, а во втором — не обогреваются самые дальние участки трубопровода. А все это из-за недостаточного .

Когда необходимо применять насос?

Единственным правильным решением в ситуации с недостаточным давлением будет модернизация отопительной системы с теплоносителем, циркулирующим под действием силы гравитации. Здесь поможет установка насоса. Основные схемы организации отопления с насосной циркуляцией .

Этот вариант будет эффективен и для владельцев частных домов, позволяя ощутимо уменьшить расходы на отопление. Существенное преимущество такого циркуляционного оборудования — возможность менять скорость движения теплоносителя. Главное, не превышать максимально допустимые показания для диаметра труб своей отопительной системы, чтобы избежать излишнего шума при работе агрегата.

Так, для жилых комнат при условном проходе труб в 20 и более мм скорость составляет 1 м/с. Если установить этот параметр на самое высокое значение, то можно за максимально короткое время прогреть дом, что актуально в случае, когда хозяева были в отъезде и постройка успела остыть. Это позволит получить максимальное количество тепла при минимальных затратах времени.

Насос — важный элемент системы обогрева дома. Он помогает повысить ее эффективность и снизить траты топлива

Принцип работы прибора

Циркуляционный агрегат функционирует за счет электродвигателя. Он забирает нагретую воду с одной стороны и подталкивает в трубопровод, находящийся с другой. А с этой стороны снова поступает новая порция и все повторяется.

Именно за счет центробежной силы тепловой носитель перемещается по трубам системы обогрева. Процесс функционирования насоса немного напоминает работу вентилятора, только циркулирует не воздух по комнате, а теплоноситель по трубопроводу.

Корпус устройства обязательно выполняется из устойчивых к коррозии материалов, а для изготовления вала, ротора и колеса с лопастями обычно используется керамика.

Основные виды насосов для отопления

Все предлагаемое производителями оборудование делится на две большие группы: насосы «мокрого» или «сухого» типа. Каждый вид имеет свои преимущества и недостатки, что обязательно нужно учитывать при выборе.

Оборудование «мокрого» типа

Насосы отопления, называемые «мокрыми», отличаются от своих аналогов тем, что их рабочее колесо и ротор помещен в тепловой носитель. При этом электрический мотор находится в герметичном боксе, куда влага попасть не может.

Этот вариант — это идеальное решение для небольших загородных домов. Такие устройства отличаются своей бесшумностью и не нуждаются в тщательном и частом техническом обслуживании. К тому же они легко ремонтируются, настраиваются и могут применяться при стабильном или слабо изменяющемся уровне расхода воды.

Отличительной чертой современных моделей «мокрых» насосов является простота их эксплуатации. Благодаря наличию «умной» автоматики можно без каких-либо проблем увеличить производительность или переключить уровень обмоток

Что касается недостатков, то указанная выше категория отличается низкой производительностью. Обуславливается этот минус невозможностью обеспечения высокой герметичности гильзы, разделяющей тепловой носитель и статор.

«Сухая» разновидность приборов

Для этой категории устройств характерно отсутствие прямого контакта ротора с, перекачиваемой им нагретой, водой. Вся рабочая часть оборудования отделена от электрического двигателя резиновыми защитными кольцами.

Главная особенность такого отопительного оборудования — большая эффективность. Но из этого преимущества вытекает существенный недостаток в виде высокой шумности. Решается проблема путем установки агрегата в отдельной комнате с хорошей звукоизоляцией.

При выборе стоит учитывать тот факт, что насос «сухого» типа создает завихрения воздуха, поэтому мелкие частицы пыли могут подниматься, что негативно скажется на уплотнительных элементах и, соответственно, герметичности устройства.

Производители решили эту проблему так: при работе оборудования между резиновыми кольцами создается тонкий водяной слой. Он выполняет функцию смазки и предотвращает разрушение уплотнительных деталей.

Приборы, в свою очередь, делятся на три подгруппы:

• вертикальные;
• блочные;
• консольные.

Особенность первой категории заключается в вертикальном расположении электродвигателя. Такое оборудование стоит покупать только в том случае, если планируется перекачка большого объема теплового носителя. Что касается блочных насосов, то они устанавливаются на ровной бетонной поверхности.

Предназначены блочные насосы для использования в промышленных целях, когда требуются большие расходные и напорные характеристики

Консольные устройства характеризуются расположением всасывающего патрубка с наружной стороны улитки, в то время как нагнетательный находится на корпусе с противоположной.

Более подробно об устройстве и принципе работы насосов мы говорили .

На что ориентироваться при выборе насоса?

Подбор насоса для автономного отопления нужно делать исходя из гидравлических характеристик системы обогрева загородного дома. Поэтому перед посещением магазина предстоит подсчитать оптимальное количество тепла, которое потребуется для поддержания в комнатах комфортной для проживания температуры.

Грамотно выполнить поможет дополнительная информация, с которой предстоит ознакомиться. Или можно воспользоваться советами компетентного специалиста.

На оптимальное для конкретного объекта количество тепла влияет множество факторов:

• материал, который использовался для возведения и утепления стен;
• климатические условия;
• особенности перекрытий и полов;
• наличие термостатических вентилей;
• характеристики стеклопакетов, установленных в коттедже.

При выборе насоса для автономного отопления особое внимание следует уделить сфере применения конкретной модели, количеству скоростей и уровню шума. Также не последнюю роль играет производитель и цена оборудования.

Выбирая устройство для организации принудительной циркуляции в системе отопления, нужно уделить особое внимание техническим характеристикам, чтобы избежать работы насоса вхолостую или на пределе своих возможностей

Критерий #1 — область применения оборудования

В большинстве случаев специалисты советуют устанавливать насосы отопления, роторы которых целиком погружены в тепловой носитель. Ведь помимо небольшого уровня шума такого рода агрегаты более успешно справляются с высокой нагрузкой.

Как результат, система с «мокрым» оборудованием прослужит дольше, будет легче поддаваться ремонту и не потребует к себе чрезмерного внимания.

Отдавайте предпочтение моделям, для изготовления которых используется прочная сталь и подшипники, а вал выполнен из керамики. Их преимущество заключается в сроке службы, который составляет не менее двух десятков лет.

Следует отказаться от покупки чугунного циркуляционного насоса. Ведь такое устройство быстро придет в негодность и потребует замены

Если выбор пал на насос отопления «мокрого» вида, то нужно учитывать, что его не стоит устанавливать в систему обогрева коттеджа открытого типа. Ведь в этом случае нагретая вода, которая смазывает механизм, содержит в своем составе разнообразные примеси.

Например, микрочастицы песка могут засорить зазор между ротором и статором, что приведет к скорой поломке насоса.

Что касается открытых систем, то в них такого рода оборудование может функционировать годами. При этом оно не будет нуждаться в каком-либо специализированном обслуживании.

Критерий #2 — расчет оптимальной мощности

Производительность насоса, предназначенного для работы в системе отопления, можно вычислить самостоятельно. Для этого понадобится общая длина трубопровода, по которому оборудованию предстоит перекачивать теплоноситель.

На каждые 10 метров длины берем 0,6 метра напора устройства. Так, для небольшого дома с длиной отопительного контура в 70 метров понадобится насос напором в 4,2 метра.

Можно пойти другим путем и посчитать этот показатель по формуле:

Q = 0,86*R/TF-TR,

Где:

• R — потребность помещения в тепле;
• TF и TR показывают температуру теплоносителя при подаче в систему и на ее выходе соответственно. При этом используются значения в градусах Цельсия.

В европейских странах в качестве параметра R преимущественно используются два значения: 100 Вт/м² — для дома, где расположено одна или две квартиры, и 70 Вт/м² — для многоквартирных построек.

Приведенный выше метод — это только один из множества способов вычисления оптимальной мощности циркуляционного насоса. Выполнить максимально точные расчеты сможет только квалифицированный специалист.

Когда нужно сделать расчеты с минимальной погрешностью, рекомендуется использовать специальные таблицы. В них приводятся значения, оптимальные для тех или иных домов и квартир

Критерий #3 — количество скоростей и шумность насоса

Основная особенность современных моделей насосов — это возможность их настройки. Регулировать мощность можно путем переключения скорости работы агрегата.

На сегодняшний день больше всего распространены модели с тремя скоростями. Это позволяет при резком похолодании максимально быстро обогреть жилые помещения, а в случае потепления уменьшить производительность прибора, сэкономив при этом электроэнергию.

Если нужно купить оборудование, издающее минимально возможный шум, то лучшим выбором будет насос «мокрого» типа.

В случае установки агрегата с «сухим» ротором при его работе будет слышен посторонний звук, появляющийся в результате вращения вентилятора, охлаждающего электрический двигатель. Поэтому такое устройство лучше устанавливать в отдельной комнате, а для жилой выбрать что-то менее громкое.

Низкий уровень шумности «мокрых» насосов — главная причина их популярности

Далеко не всегда посторонний шум, появляющийся при запуске, свидетельствует о неисправности. Довольно часто это происходит из-за воздуха, который остался в системе отопления. Для решения этой проблемы рекомендуется перед запуском при помощи специальных клапанов.

Критерий #4 — производитель и цена оборудования

После того как были осуществлены все необходимые расчеты, можно приступать к просмотру каталога с циркуляционными насосами. Лучше делать заказ на тех веб-ресурсах, где есть продуманная система фильтрации продукции. Это позволит быстро найти модели с оптимальными характеристиками.

На нынешнем рынке предлагается богатый выбор насосов для систем отопления. Сотни производителей говорят, что их продукция отличается надежностью, качеством и долговечностью. Но далеко не всегда заявленные характеристики соответствуют реальным. Поэтому лучше заказывать оборудование, изготавливаемое производителями, которые заявили о себе на весь мир.

В список известных и надежных фирм, занимающихся выпуском насосов для систем отопления, следует внести такие бренды:

• Halm;
• Wilo;
• Ebara;
• DAB;
• AlfaStar;
• Pedrolo;
• Grundfos.

Стоимость агрегатов для организации принудительной перекачки теплоносителя полностью зависит от мощности, вида насоса и бренда. Как правило, цена оборудования варьируется в диапазоне от 60 до 220 долларов. Рекомендуем ознакомиться с на отопление по мнению пользователей.

Что касается отечественных производителей, то они бытовое оборудование не изготавливают, а предлагают только модели, предназначенные для использования в промышленных целях.

Чаще всего циркуляционные насосы выпускаются серийно и обладают усредненными параметрами, что создает определенные проблемы при выборе оборудования. В этом случае лучше отдать предпочтение устройству, работающему в нескольких режимах

Особенности монтажа циркуляционного насоса

Чтобы обеспечить эффективную работу системы обогрева дома, следует правильно подобрать место в отопительном кольце для установки оборудования. Рекомендуется найти тот участок, где в области всасывания теплового носителя всегда наблюдается избыточное давление воды. Известно несколько методик, при помощи которых можно искусственным образом добиться этого условия.

Первый способ заключается в подъеме расширительного бака на 0,8 м по отношению к самому высокому участку трубопровода. Реализовать это можно только в том доме, где это позволяют сделать потолки. Неплохим решением будет установить расширительный бак на чердаке. Но в этом случае придется заняться утеплением крыши, чтобы избежать лишних потерь тепла.

Второй метод заключается в перенесении от расширительного бака трубки с подающего стояка и ее врезании в то место, где неподалеку стоит всасывающий патрубок насоса. За счет этого можно создать просто идеальные условия для организации принудительной перекачки горячей воды в системе обогрева дома.

Насос можно установить прямо в подающий трубопровод. Такое решение будет целесообразным только в том случае, когда циркуляционное оборудование сможет выдержать максимально возможную температуру теплового носителя

Подробные рекомендации по установке насоса, схема обвязки и пошаговая монтажная инструкция приведена .

Правила и нюансы эксплуатации оборудования

Циркуляционный насос покупается не на год и даже не на два. Поэтому каждый владелец загородного дома должен позаботиться, чтобы оборудование было исправно в течение долгих лет. Добиться надежности и корректности работы устройства можно только в случае правильного и своевременного обслуживания.

В список основных правил эксплуатации насоса отопления необходимо включить следующие аспекты:

• запрещено включать прибор с нулевой подачей;
• убедиться, что оборудование заземлено;
• проконтролировать, чтобы электрический мотор не нагревался выше допустимой нормы;
• проверить соединение в клеммном коробе на наличие/отсутствие повреждений, а все кабели должны быть полностью сухими;
• удостовериться, что во время старта устройства не возникает никакого постороннего шума или вибрации;
• оборудование должно работать с рекомендованным производителем уровнем расхода теплоносителя;
• запрещено запускать циркуляционный насос без воды.

Если оборудование простаивает на протяжении длительного времени, то рекомендуется каждый месяц включать его на 10-30 минут. Такое простое правило поможет избежать окисления и, как результат, блокировки вала.

В случае появления каких-либо сбоев или проблем в работе насоса следует в кратчайшее время вызвать мастера. Это поможет избавиться от множества проблем и незапланированных финансовых трат

Особое внимание необходимо уделить температуре . Она не должна превышать 60-65 градусов Цельсия. Если пренебречь этим правилом, то в трубах и внутри насоса будет появляться осадок, который негативно скажется на работе всей системы отопления.

Часто встречаемые поломки

Наиболее распространенная проблема, из-за которой оборудование, обеспечивающее принудительную перекачку теплоносителя, выходит из строя — это его длительный простой.

Чаще всего система отопления активно используется зимой, а в теплое время года отключается. Но так как вода в ней не отличается чистотой, то со временем в трубах выпадает осадок. Из-за накопления солей жесткости между крыльчаткой и насосом агрегат перестает работать и может выйти из строя.

Решается вышеуказанная проблема достаточно легко. Для этого нужно попытаться самостоятельно запустить оборудование, открутив гайку и вручную повернув вал насоса. Нередко такого действия бывает более чем достаточно.

Если прибор все-таки не запустился, то единственным выходом будет демонтаж ротора и последующая основательная чистка насоса от накопившегося осадка солей.

Выводы и полезное видео по теме

О расчете производительности циркуляционного оборудования повествует видео:

Правильная установка является залогом отличной работы любого прибора. Особенности монтажа насоса для отопления в видеоролике:

Система отопления, где для организации движения теплоносителя используется насос, имеет множество достоинств. Но чтобы безошибочно установить ее, придется потратить немного времени на разбор нюансов и выбор оборудования. Только в таком случае можно сделать свой дом поистине теплым и уютным.

Хотите добавить насос в систему отопления, но сомневаетесь в расчетах? Задайте интересующие вас вопросы в блоке комментариев – наши эксперты постараются вам помочь.

А может вы хотите дополнить наш материал полезными замечаниями? Или предложить другой вариант расчета отопительного насоса? Пишите свои замечания и рекомендации под этой статьей.

подбор по напору и расходу, формулы, примеры

Большинство автономных систем отопления, которые используются для обогрева загородных домов и дач, сегодня оснащаются циркуляционными насосами. Чтобы при установке такой гидравлической машины добиться требуемых результатов, необходимо выполнить предварительный расчет циркуляционного насоса для системы отопления и, основываясь на полученных значениях, выбрать насосное оборудование с соответствующими характеристиками.

Грамотный подбор циркуляционного насоса обеспечит эффективную работу отопительной системы и позволит избежать лишних затрат

Сферы использования циркуляционных насосов

Главная задача циркуляционного насоса состоит в том, чтобы улучшить циркуляцию теплоносителя по элементам отопительной системы. Проблема поступления в радиаторы отопления уже остывшей воды хорошо знакома жильцам верхних этажей многоквартирных домов. Связаны подобные ситуации с тем, что теплоноситель в таких системах перемещается очень медленно и успевает остыть, пока достигнет участков отопительного контура, находящихся на значительном отдалении.

При эксплуатации в загородных домах автономных систем отопления, циркуляция воды в которых осуществляется естественным путем, тоже можно столкнуться с проблемой, когда радиаторы, установленные в самых дальних точках контура, еле нагреваются. Это также является следствием недостаточного давления теплоносителя и его медленного движения по трубопроводу. Избежать подобных ситуаций как в многоквартирных, так и в частных домах позволяет установка циркуляционного насосного оборудования. Принудительно создавая в трубопроводе требуемое давление, такие насосы обеспечивают высокую скорость движения нагретой воды даже к самым отдаленным элементам системы отопления.

Насос повышает эффективность действующего отопления и позволяет совершенствовать систему, добавляя дополнительные радиаторы или элементы автоматики

Свою эффективность системы отопления с естественной циркуляцией жидкости, переносящей тепловую энергию, проявляют в тех случаях, когда их используют для обогрева домов небольшой площади. Однако, если оснастить такие системы циркуляционным насосом, можно не только повысить эффективность их использования, но и сэкономить на отоплении, снизив количество потребляемого котлом энергоносителя.

По своему конструктивному исполнению циркуляционный насос представляет собой мотор, вал которого передает вращение ротору. На роторе устанавливается колесо с лопатками – крыльчатка. Вращаясь внутри рабочей камеры насоса, крыльчатка выталкивает поступающую в нее нагретую жидкость в нагнетательную магистраль, формируя поток теплоносителя с требуемым давлением. Современные модели циркуляционных насосов могут работать в нескольких режимах, создавая в системах отопления различное давление перемещающегося по ним теплоносителя. Такая опция позволяет быстро прогреть дом при наступлении холодов, запустив насос на максимальную мощность, а затем, когда во всем здании сформируется комфортная температура воздуха, переключить устройство на экономичный режим работы.

Устройство циркуляционного насоса для отопления

Все циркуляционные насосы, используемые для оснащения систем отопления, делятся на две большие категории: устройства с «мокрым» и «сухим» ротором. В насосах первого типа все элементы ротора постоянно находятся в среде теплоносителя, а в устройствах с «сухим» ротором только часть таких элементов контактирует с перекачиваемой средой. Большей мощностью и более высоким КПД отличаются насосы с «сухим» ротором, но они сильно шумят в процессе работы, чего не скажешь об устройствах с «мокрым» ротором, которые издают минимальное количество шума.

Для чего необходимо выполнять расчет

Циркуляционный насос, установленный в системе отопления, должен эффективно решать две основные задачи:

1. создавать в трубопроводе такой напор жидкости, который будет в состоянии преодолеть гидравлическое сопротивление в элементах отопительной системы;
2. обеспечивать постоянное движение требуемого количества теплоносителя через все элементы отопительной системы.

Чтобы циркуляционный насос был в состоянии справляться с решением вышеперечисленных задач, выбирать такое устройство следует только после того, как будет сделан расчет отопления.

При выполнении такого расчета учитывают два основных параметра:

• общую потребность здания в тепловой энергии;
• суммарное гидравлическое сопротивление всех элементов создаваемой отопительной системы.

Таблица 1. Тепловая мощность для различных помещений

После определения данных параметров уже можно выполнить расчет центробежного насоса и, основываясь на полученных значениях, выбрать циркуляционный насос с соответствующими техническими характеристиками. Подобранный таким образом насос будет не только обеспечивать требуемое давление теплоносителя и его постоянную циркуляцию, но и работать без чрезмерных нагрузок, которые могут стать причиной быстрого выхода устройства из строя.

Как правильно рассчитать производительность насоса

Такой важный параметр циркуляционного насоса, как его производительность, указывает на то, какое количество теплоносителя он может переместить за единицу времени. Расчет производительности циркуляционного насоса, которая обозначается буквой Q, выполняется по следующей формуле:

Q = 0,86R/TF–TR.

Параметры, которые используются в данной формуле, указаны в таблице.

Таблица 2. Параметры теплоносителя для расчета производительности насоса

Потребность помещений дома в количестве тепла для их обогрева, которая обозначается буквой R, определяется в зависимости от климатических условий местности, в которой такой дом расположен. Так, для домов, которые эксплуатируются в условиях европейского климата, выбирают следующие значения данного параметра:

• частные дома небольшой и средней площади – 100 кВт на 1 м²;
• многоквартирные дома – 70 кВт на 1 м² площади их помещения.

В том случае, если расчет производительности насоса для отопления выполняется для зданий с низкими теплоизоляционными характеристиками, значение тепловой мощности, подставляемое в формулу, следует увеличить. Для производственных помещений, а также помещений, расположенных в зданиях с хорошей теплоизоляцией, значение параметра R принимают равным 30–50 кВт/м².

Как рассчитать гидравлические потери отопительной системы

На выбор циркуляционного насоса по его мощности и создаваемому им напору, как уже говорилось выше, оказывает влияние и такой важный параметр отопительной системы, как гидравлическое сопротивление, которое создают все элементы ее оснащения. Зная гидравлическое сопротивление, создаваемое отдельными элементами отопительной системы, можно рассчитать высоту всасывания насоса и, руководствуясь таким параметром, подобрать модель оборудования по мощности и создаваемому напору. Для расчета высоты всасывания насоса, которая обозначается буквой H, нужна следующая формула:

H = 1,3x(R1L1+R2L2+Z1……..Zn)/10000.

Параметры, используемые в данной формуле, указаны в таблице.

Таблица 3. Параметры для расчета высоты всасывания

Значения R1 и R2, используемые в данной формуле, следует выбирать по специальной информационной таблице.

Значения гидравлического сопротивления, создаваемого различными устройствами, которые применяются для оснащения систем отопления, обычно указываются в технической документации на них. Если таких данных в паспорте на устройство нет, то можно воспользоваться приблизительными значениями гидравлического сопротивления:

• отопительный котел – 1000–2000 Па;
• сантехнический смеситель – 2000–4000 Па;
• термоклапан – 5000–10000 Па;
• прибор для определения количества тепла – 1000–1500 Па.

Существуют специальные информационные таблицы, по которым можно определить гидравлическое сопротивление практически для любого элемента оснащения отопительных систем.

Зная высоту всасывания, для расчета которой используется вышеуказанная формула, можно оптимально выбрать насосное оборудование по его мощности, а также определить, каким должен быть напор насоса.

Как выбрать циркуляционный насос по количеству скоростей

Обычно современные модели циркуляционных насосов оснащаются регулирующим механизмом, позволяющим изменять скорость их работы. Используя такой механизм, имеющий, как правило, три ступени регулировки, можно настраивать насос по расходу жидкости, подаваемой в систему отопления. Так, при резком похолодании на улице и, соответственно, в доме, насос можно включать на максимальную скорость работы, а при потеплении выбирать другой режим.

Элементом управления, при помощи которого изменяют скорость работы циркуляционного насоса, выступает рычаг на корпусе устройства. Отдельные модели циркуляционных насосов оснащаются системой авторегулирования скорости их работы, которая изменяется в зависимости от температурного режима в помещении.

Насос Wilo-Stratos с автоматической регулировкой мощности

Приведенная выше методика – это только один пример выполнения расчетов, которые необходимы для того, чтобы выбрать циркуляционный насос для теплого пола или системы отопления. Специалисты, занимающиеся системами отопления, используют различные методики расчета напора насоса (а также производительности и других параметров таких устройств), позволяющие подбирать такое оборудование по его мощности и создаваемому давлению. Во многих случаях собственнику дома, в котором необходимо смонтировать отопительную систему, можно даже не задаваться вопросами о том, как рассчитать мощность насоса и как подобрать насосное оборудование. Многие производители предоставляют услуги квалифицированных специалистов или предлагают воспользоваться онлайн-сервисами по расчету параметров циркуляционного насоса и его выбору для систем отопления или теплого пола.

Выбирая мощность циркуляционного насоса, следует принимать во внимание, что все предварительные расчеты выполняют, исходя из значений максимальных нагрузок, которые такое оборудование может испытывать в процессе эксплуатации.

В реальных условиях эксплуатации такие нагрузки будут ниже, что даст вам возможность сделать выбор насоса, технические характеристики которого несколько ниже рассчитанных. Выбор менее мощного насоса при таком подходе не отразится на эффективности его использования в системе отопления. В том случае, если мощность насоса, который вы выбрали, значительно выше значений, полученных при расчете, это не улучшит работу отопительной системы, но при этом увеличит ваши расходы на оплату электроэнергии.

Помочь сделать выбор циркуляционного насоса из нескольких моделей по их напорно-расходным характеристикам и скорости работы помогает специальный график. При построении такого графика используются реальные значения напора и расхода, необходимые для нормального функционирования системы отопления, а также значения, которые соответствуют конкретным моделям насосного оборудования, работающего на различных скоростях. Чем ближе точки, расположенные на двух графиках, тем больше подходит насос для его использования в системе отопления.

Оценка статьи:

Загрузка…

Поделиться с друзьями: