Расчёт мощности циркуляционного насоса для системы отопления и ГВС

От автора: здравствуйте, дорогие читатели! Циркуляционный насос играет очень важную роль в отопительной системе практически любого частного дома. Без этого устройства теплоноситель идет по трубопроводу с весьма небольшой скоростью, вследствие чего происходят значительные потери тепловой энергии впустую. Результатом становится неравномерно прогретый дом и опасность промерзания труб, расположенных в нежилых помещениях — на чердаке, в подвале и т. д.

Циркуляционное устройство с легкостью предотвращает упомянутые проблемы. Оно повышает скорость тока теплоносителя, тем самым давая жидкости возможность быстро пробежать по маршруту и донести необходимое количество тепла всем радиаторам и прочему подобному оборудованию. Естественно, для качественного выполнения данной функции прибор должен работать безукоризненно. Вот почему каждый домовладелец должен знать, как проверить циркуляционный насос отопления.

Как известно, вовремя выполненная диагностика позволяет обнаружить неисправность еще в зачатке развития, поэтому профилактический осмотр поможет уберечь прибор от возможных серьезных поломок. Приятным является то, что выполнение проверки не отнимет у вас много времени и сил, да и с необходимым ремонтом может справиться практически любой хозяин. Конечно, для этого необходимо владеть кое-какой информацией — и вы сможете получить из сегодняшней статьи.

Необходимость насоса циркуляции

Многим жильцам верхних этажей высоток знакома ситуация, когда радиаторы отопления греются очень слабо. Причина на это – малое давление. Потому что если в системе отсутствует насосное оборудование, то вода движется по трубам медленно, остывая на определённых этажах. Теперь вы понимаете важность верного расчёта производительности циркуляционного насоса на отопление.

Такая же ситуация знакома и проживающим в загородных домах – в отдалённых уголках системы обогрева батареи более холодные, чем на старте. Лучшим решением этой проблемы станет именно установка насоса циркуляции. Суть в том, что маленьких по площади домах системы с естественной циркуляцией жидкости довольно эффективны. Однако и в подобном случае не будет лишним задуматься о покупке насосной системы, так как при правильной настройке работы этого оборудования, затраты на отопление станут меньше.

Теплофан рекомендует насосы для теплого пола

Как выглядит конструкция насоса? Это техника, которая состоит из мотора с ротором, погружённым в воду. Суть работы такова: ротор вращается и двигает нагретую до определённой температуры жидкость по отопительной системе с конкретной скоростью, как результат – необходимо давление.

Работа насосов возможна в различных режимах. Если провести монтаж насоса в системе обогрева на максимальную работу, то жильё, которое остынет во время отсутствия хозяев, прогреть можно будет в самые короткие сроки. Потом потребители восстановят настройки и получат при наименьших затратах нужное количество тепла.

Чтобы знать, как выбрать циркуляционный насос для отопления, необходимо знать, что бывают устройства с сухим (частичное погружение в теплоноситель) и мокрым ротором (полное погружение). Приборы с мокрым ротором практически не издают шума – в этом их отличие.

Профилактический осмотр

Для того чтобы эксплуатация циркуляционного насоса была беспроблемной, необходимо регулярно производить проверку состояния оборудования. Профилактический осмотр поможет выявить негативные факторы, способные привести в дальнейшем к серьезным поломкам. Их своевременное устранение позволит избежать форс-мажорных ситуаций и сложных ремонтных процедур.

Стандартный осмотр включает в себя несколько простых шагов:

• проверка герметичности соединений. Необходимо тщательно осматривать все фитинги, с помощью которых насос прикреплен к системе отопления. Некоторые разновидности соединительных элементов могут ослабевать со временем, поэтому их необходимо подтягивать. Кроме того, могут возникнуть проблемы с разрушением резьбы или уплотнителя — в таком случае, нужно раскрутить фитинг, нарезать дополнительные витки или намотать новый слой ФУМ-ленты, а затем собрать элемент заново,
• добавление смазки. Внутри прибора находятся подшипники, которые должны быть хорошо смазаны. В противном случае они будут хуже работать, что приведет к перегреву устройства,
• очистка фильтра. Сетчатый элемент постепенно забивается грязью даже в том случае, если вы используете очень качественный теплоноситель. Поэтому необходимо своевременно удалять частицы ржавчины и накипи, застревающие в фильтре.

Собственно, это и есть базовый набор действий, которые необходимо выполнять для профилактики. Кроме того, следует соблюдать некоторые правила эксплуатации циркуляционного насоса:

• не допускать «сухого хода». Включение насоса должно производиться только в том случае, если в отопительной системе присутствует необходимое количество теплоносителя. Работающее «всухую» оборудование очень быстро перегорит, да еще и может утянуть за собой некоторые другие электроприборы,
• не допускать длительного простаивания. Во многих регионах система отопления работает в сезонном режиме — с сентября по май. Понятно, что запускать ее в тридцатиградусную жару нет смысла. Но при таком долгом простаивании некоторые элементы циркуляционного насоса могут выйти из строя. Поэтому его необходимо включать хотя бы раз в месяц на четверть часа. Согласитесь, времени занимает немного, зато поможет избежать возможных проблем в дальнейшем,
• изначально приобретать насос, характеристики которого полностью соответствуют потребностям вашей отопительной системы. Бывает так, что хозяева, в попытках сэкономить, покупают маломощный прибор и пытаются использовать его в системе с большим объемом теплоносителя. В результате, устройство постоянно работает на пределе своих возможностей и, конечно, очень быстро выходит из строя. Вот почему важно заранее произвести расчеты параметров, на которые следует ориентироваться при покупке. О том, как это сделать, вы можете найти информацию на нашем портале,
• предусмотреть наличие датчиков перегрева и «сухого хода». Эти регуляторы есть не на всех моделях, но желательно найти и приобрести прибор именно с ними. Самостоятельно вы можете не сразу заметить возникшую проблему. Например, если в системе произошла утечка теплоносителя, то пока вы ее обнаружите, насос будет работать вхолостую и может просто сгореть. А датчик среагирует мгновенно, автоматически отключив оборудование, и тем самым предотвратит поломку.

Как подобрать циркуляционный насос для ГВС?

Нужно знать при выборе, что циркуляционный насос должен справляться со следующими задачами:

1. Формирование в системе ГВС напора, которое в силах справиться с гидросопротивлением, что появляется в некоторых элементах.
2. Обеспечение требуемой производительности и содействие движению по системе тепла, которого было бы достаточно для отопления жилья.

Исходя из целей, расчёт циркуляционного насоса для системы отопления необходим для того, чтобы установить потребности дома в теплоэнергии и всей системы в гидросопротивлении. Если вы не будете знать подобные параметры, подобрать прибор будет невозможным.

Рассмотрите таблицу, чтобы знать, как подобрать насос циркуляции для отопления.

Таблица тепловой мощности насосов циркуляции

Возможные причины неполадок

Если при очередном профилактическом осмотре вы обнаружили, что циркуляционный насос работает «как-то не так», то это повод произвести более глубокую проверку с применением некоторых специализированных инструментов. Самые часто встречающиеся неполадки: отсутствие вращения ротора, перегрев насоса и плохой ток теплоносителя. У каждой из них может быть несколько причин. Давайте подробно разберем каждую возможную неисправность:

• отсутствие вращения ротора при включенном в сеть насосе. Как правило, это говорит о каком-то сбое в доставке электропитания к оборудованию. Первым делом вам нужно осмотреть все элементы, напрямую отвечающие за эту функцию: электрический провод, выключатель устройства и т. д. Если вы обнаружили любой дефект — например, даже мельчайшее нарушение изоляции — необходимо безотлагательно заменить поврежденную деталь на новую. Пока дефект не будет устранен, использовать устройство нельзя, так как это чревато замыканиями и прочими неприятностями. После проверки внешних элементов осмотрите пластиковый предохранитель. При частых перепадах напряжения в электросети он начинает плавиться и постоянно размыкает цепь. Если вы видите, что он уже откровенно деформировался, его нужно заменить. Следующий элемент, который необходимо проверить — это обмотка электрического мотора. Для этого вам пригодится мультиметр, с помощью которого измеряется уровень сопротивления. При нормальном состоянии обмотки показатель может варьироваться от 10 до 15 Ом или же от 35 до 40 Ом, в зависимости от конкретной модели ротора. Если мультиметр выдает бесконечность или значение, близкое к нулю, то это свидетельствует о необходимости замены обмотки,
• перегрев насоса. Обычно это происходит в тех случаях, когда циркуляционное оборудование по какой-то причине вынуждено работать с повышенной нагрузкой. Обнаружить перегрев довольно просто — если насос горячее, чем труба, то это явно свидетельствует о неполадках. В случае, когда это происходит с только что установленным новым оборудованием, есть смысл проверить правильность проведенного монтажа. Неправильное размещение прибора может провоцировать его неправильную работу. Если вы обнаружили какие-то недочеты, то необходимо заново произвести установочные процедуры, внеся соответствующие корректировки. Еще одной частой причиной перегрева является забивание элементов конструкции грязью. Большую роль в этом играют ржавчина и накипь. Они образуются в каких-либо участках трубопровода, а затем по кусочкам отваливаются и идут вместе с теплоносителем, засоряя все оборудование, куда попадают. Так происходит и с циркуляционным насосом. Наличие посторонних частиц внутри конструкции сужает путь, по которому идет теплоноситель. Таким образом, для продвижения жидкости насосу приходится применять больше усилий. Поэтому и происходит перегрев. Решением проблемы в данном случае служит очистка засоренных элементов. Про третью причину перегрева уже говорилось выше — в качестве нее может послужить недостаточное количество смазки на подшипниках, расположенных внутри насоса. Четвертой причиной может быть слишком низкое — ниже 220 В — напряжение в сети. Этот показатель вам необходимо проверить с помощью вольтметра и при обнаружении проблем исправить их,
• плохой ток теплоносителя. Имеются в виду ситуации, когда жидкость циркулирует с недостаточной скоростью. Причиной этому может послужить неправильное подключение, если в вашем доме используется сеть с напряжением 380 В. Проверьте правильность подсоединения электропровода к фазе — вполне возможно, что его нужно подключить к другой. Второй причиной плохого тока может послужить все то же засорение внутренних элементов конструкции, о котором говорилось выше. Это решаемо путем очистки элементов.

Как рассчитать циркуляционный насос для отопления?

Производительность такого устройства, как правило, отмечают буквой Q. Эта величина – тепла, перемещённое за единицу времени.

Для расчёта используют такую формулу:

Q = 0,86R : TF-TR

Параметры, что используются в этой формуле, указаны в таблице.

В странах Европы показатель R зависит от эксплуатационных условий, его рассчитывают в связи с определёнными нормами.

А именно:

1. В домах с количеством квартир не больше двух, мощность циркуляционного насоса для отопления берут за 100 Вт/м².
2. В многоквартирных постройках – 70 Вт/м².

При расчёте насосного оборудования для помещений с плохой тепловой изоляцией, показания вышеприведённых показателей увеличивают. При хорошем утеплении, значения R берут в районе 30-50 Вт/м².

Сопротивление в системе отопления

Расчет сопротивления системы — достаточно сложная, многоэтапная задача. На сопротивление системы влияют следующие параметры:

• количество и конфигурация поворотов трубопровода;
• коэффициент шероховатости труб;
• местное сопротивление;

Важно понимать, что, по сути, сопротивление системы отопления — не что иное, как значение перепада давлений теплоносителя, прошедшего от подающей части системы к обратной. Давление для удобства расчетов переводят в метры и получают искомое значение. При проектировании новых систем отопления пользуются эмпирическими данными аналогичных систем или их элементов. Будьте уверены, для Вашей системы отопления данное значение уже рассчитано и использовано на практике, к примеру, у соседа.

Приведенных исходных значений достаточно чтобы понять, какой циркуляционный насос

выбрать.

Зная расход и сопротивление системы отопления, достаточно просто рассчитать минимальный необходимый расход по формуле:

Q =W/(C(t1-t2));

где W

— потребная энергия(1 кВт на 10 м2 помещения), кВт;

C

— теплоёмкость воды(1163 Вт/м3*°С);

t1

и
t2
— соответственно температуры в подающем и обратном трубопроводе.

Результат расчета будет в литрах в час. Стоит помнить, что данная величина является минимально необходимой для обеспечения теплом отапливаемого помещения в идеальных условиях. Тогда как производители насосов указывают максимальные характеристики, выдаваемые насосом. Благо большая часть современных насосов имеют три скорости, и соответственно, подбор следует осуществлять по второй скорости насоса.

Как рассчитать гидравлическое сопротивление?

Чтобы не считать вручную, воспользуйтесь нашим калькулятором.

Уже шла речь о том, что на подбор циркуляционного насоса для системы отопления непосредственно влияет и такой важный параметр, как гидравлическое сопротивление, которое создаётся отдельными элементами системы обогрева, позволяет произвести расчёт высоты всасывания насоса и, как следствие, даёт возможность выбрать модель техники по мощности и создаваемому напору. Для расчёта всасывания насоса (обозначается буквой Н) используют такую формулу:

H = 1,3 x (R1L1 + R2L2 + Z1……..Zn) / 10000

Параметры, используемые в этой формуле, указаны в таблице.

Значения R1и R2, которые применяются этой таблице, стоит выбирать по специальной информационной таблице.

Значения гидросопротивления, что создаётся разными устройствами, применяемыми для оснащения отопительных систем, как правило прописываются в техдокументации на них. Если подобные сведения в паспорте устройства отсутствуют, то можно взять примерные показания гидравлического сопротивления (см. таблицу).

Есть специальные информационные таблицы, позволяющие узнать гидросопротивление почти для любого элемента оснащения обогревательных систем.

Зная высоту всасывания, для расчёта которой применяется вышеприведённая формула, можно быстро подобрать насос циркуляции по его мощности и узнать необходимый его напор.

Советы по выбору

1. Ранее говорилось, что насосы могут быть с «сухим» и «мокрым» типом ротора, а также с использованием ручных или автоматических систем регулировки скорости. Специалисты рекомендуют использовать циркуляционные устройства, ротор которых погружен в жидкость. Такая конструкция не только тише работает, но и лучше справляются с нагрузкой.
2. Выбирая циркуляционный насос, стоит обратить внимание и на материал корпуса. Лучше всего нержавеющая сталь, латунь или бронза, а вот чугунные изделия лучше избегать – от таких условий они долго не прослужат.
3. Эффективность работы устройства будет зависеть не только от заводских параметров, но и от правильно выполненных расчетов, поэтому проведите их дважды.

Система отопления загородного дома представляет собой замкнутый контур, в котором циркулирует вода, нагреваемая в одной точке. В контур включен циркуляционный насос, поддерживающий движение жидкости. Каждый изгиб трубы, сужение, установленные на линии приборы создают гидравлическое сопротивление. Перепада температуры недостаточно для движения теплоносителя по разветвлённой схеме и в двухэтажном доме. Применение насоса делает возможным установку отопительного котла не только в подвале.

Как выбрать насосное оборудование по количеству скоростей?

С выбором напора и мощности циркуляционного насоса для отопления частного дома определились, теперь остановимся на функциях регулировки скорости работы, которые имеются во многих моделях. Обычно это трёхскоростные приборы, которые позволяют управлять объёмом тепла, направляемым на отопление комнат. При быстром похолодании увеличивают скорость работы устройства, а в случае потепления делают её меньше, тогда как температура в помещениях остаётся комфортной для проживания.

Для переключения скорости есть рычаг, что расположен на корпусе насосного оборудования. Популярностью пользуются насосы с автоматической системой регулирования этого показателя исходя от температуры за пределами здания.

Ремонт встроенного циркуляционного насоса Wilo двухконтурного автоматического котла Ariston

Циркуляционный насос Wilo в двухконтурном котле Ariston обеспечивает подачу нагретой жидкости в радиаторы отопления, охлаждение первичного теплообменника, после разбора горячей воды для защиты теплообменника от образования на его внутренних стенках накипи.

Котлы фирмы Ariston в моделях Genus Premium, Clas System, Genus, Clas, оборудованы циркуляционным насосом Wilo MTSL 15/5 HE — 2, его неисправность приводит к аварийной остановке отопительного прибора.

Для ремонта циркуляционного насоса котла необходимо знать его составляющие части. В рабочее устройство входят компоненты:

• корпус с входным и выходным патрубком;
• резиновая прокладка;
• электрический двигатель;
• турбина;
• подшипники скольжения;
• крепеж;
• воздухоотводчик;
• пусковой конденсатор;
• клемма управления.

Принцип работы циркуляционного насоса Wilo MTSL 15/5 HE — 2

Главной частью насоса является электрический двигатель, состоящий из статора с несколькими катушками индуктивности для регулировки скорости вращения, и ротора, который интегрирован на валу с подшипниками.

Другие варианты расчетов насосов

Вышеприведенный способ расчетов является одним из вариантов вычисления необходимых параметров. Ряд производителей используют иную методику. Также можно доверить расчет циркуляционного насоса квалифицированному специалисту. Зная подробности конструкции конкретной системы и условия ее работы, он профессионально сделает все вычисления.

Обычно определяют максимальную нагрузку для работы системы теплоснабжения. В действительности она будет ниже, поэтому разумно будет приобрести устройство, параметры которого немного ниже расчетных данных. Расчет мощности циркуляционного насоса отопления отражает оптимальный результат. Приобретать более мощный прибор не целесообразно и работа системы не улучшится, а расходы возрастут.

Точка А на рисунке соответствует требуемым параметрам по результатам вычислений, а точка В обозначает реальные характеристики определенной модели устройства, указанные производителем. Циркуляционный насос тем больше подходит для условий эксплуатации в конкретной отопительной системе, чем меньше расстояние между этими двумя точками.

Вышеприведенный способ расчетов является одним из вариантов вычисления необходимых параметров. Ряд производителей используют иную методику. Также можно доверить расчет циркуляционного насоса квалифицированному специалисту. Зная подробности конструкции конкретной системы и условия ее работы, он профессионально сделает все вычисления.

Обычно определяют максимальную нагрузку для работы системы теплоснабжения. В действительности она будет ниже, поэтому разумно будет приобрести устройство, параметры которого немного ниже расчетных данных. Расчет мощности циркуляционного насоса отопления отражает оптимальный результат. Приобретать более мощный прибор не целесообразно и работа системы не улучшится, а расходы возрастут.

После получения результатов расчетов необходимо обратить внимание на напорно-расходные данные о моделях насосов с учетом скоростей его работы. Характеристики можно отразить на графике с двумя координатами – напором и производительностью, а затем определить точку пересечения этих величин. Исходя из графического изображения, подбирают нужную модель насоса для отопления для конкретного дома.

Точка А на рисунке соответствует требуемым параметрам по результатам вычислений, а точка В обозначает реальные характеристики определенной модели устройства, указанные производителем. Циркуляционный насос тем больше подходит для условий эксплуатации в конкретной отопительной системе, чем меньше расстояние между этими двумя точками.