Назначение насоса на отопление
Раньше насосы циркуляционного типа использовались только в системах централизованного отопления, а для частного домостроения являлось нормой естественное движение теплоносителя, вызванное разницей температур.
Сейчас принудительная циркуляция применяется повсеместно благодаря появлению компактных и недорогих моделей, рассчитанных на обслуживание отопительных сетей небольших домиков и коттеджей.
Благодаря увеличению скорости движения теплоносителя в трубопроводе тепловая энергия быстрее поступает к радиаторам отопления, соответственно, быстрее происходит прогрев помещений. Нагрузка на котел уменьшилась, потому что нагрев воды стал производиться также быстрее.
Исчезла необходимость в установке громоздких и неудобных трубопроводов большого диаметра, контуры стало легче маскировать под напольным покрытием или заглублять в стены.
Главным недостатком насосов для систем отопления считается их зависимость от электричества. Если питание подается с перебоями или существует риск полного отключения электроэнергии на какой-то период, необходима установка резервного электрогенератора или хотя бы бесперебойника.
Остальные минусы касаются конструкций и функционала приборов разных видов. Например, моноблочные агрегаты и устройства с сухим ротором более шумные и требуют постоянного обслуживания, а насос с мокрым ротором требователен к качеству теплоносителя и имеет ограничение по напору.
Необходимость использования
Если в городских магистралях центрального отопления давление воды регулируется специальными централизованными подстанциями, то при оборудовании системы автономного отопления и горячего водоснабжения загородного дома циркуляционное нагнетательное устройство является абсолютно не заменимым агрегатом. Особенно, если речь идет о достаточно большой постройке. Дело в том, что оно способно «разогнать» теплоснабжение замкнутого контура практически в любых условиях и при любой погоде.
Без принудительной циркуляции система отопления имеет свойство очень долго «раскочегариваться». Это тем более актуально в тех случаях, когда загородным домом пользуются не ежедневно, а время от времени. В этих случаях циркуляционный теплонасос отопления способен создать оптимальный микроклимат за куда меньшее время. Таким образом, переоценить значение и важность этого агрегата во многих случаях переоценить просто невозможно.
Критерии грамотного выбора оборудования
Все старания по монтажу сведутся к нулю, если неправильно подобрать оборудование. Чтобы не ошибиться, необходимо предварительно проанализировать все стороны конкретной отопительной системы и произвести необходимые расчеты.
Основные разновидности насосов
По конструкционным особенностям все приборы делятся на 2 категории: с мокрым и сухим ротором.
Насосы «мокрого» типа. Этот вариант подходит для частных домов. Агрегат компактный, почти бесшумный и имеет удобное для обслуживания и ремонта модульное строение.
Но, к сожалению, не отличается высокой производительностью – максимальный КПД современных моделей достигает 52-54%.
Насосы с сухим ротором производительны, неприхотливы к качеству теплоносителя, способны работать под большим напором и не требуют строго горизонтального расположения на трубе. Однако они более шумные, а их работа сопровождается вибрацией. Многие модели устанавливаются на фундамент или металлическую опорную раму.
Для монтажа консольных, моноблочных или «In-line» моделей необходимо отдельное помещение – котельная. Их целесообразно применять, когда необходим расход более 100 м³/ч, то есть для обслуживания групп коттеджей или многоквартирных домов.
Краткий обзор технических характеристик
При выборе насоса обязательно следует изучить технические характеристики и сопоставить их с требованиями системы отопления.
Важными являются такие показатели, как:
- напор, который покрывает потери гидравлики в контуре;
- производительность – объем воды или подача за определенный временной интервал;
- рабочая температура теплоносителя, max и min – у современных моделей в среднем +2 ºС… +110 ºС;
- мощность – с учетом гидравлических потерь механическая мощность преобладает над полезной.
Важны и конструкционные детали, например, входной/выходной диаметр патрубков. Для систем отопления средние параметры – 25 мм и 32 мм.
Примером агрегата для оснащения отопительной сети жилья площадью 100 м² является насос Grundfos UPS с трубным соединением 32 мм, производительностью 62 л/с и весом 3,65 кг. Компактный и малошумный чугунный прибор не слышно и за тонкой перегородкой, а его мощности достаточно для транспортировки жидкости на 2 этаж.
Насосы со встроенной электроникой позволяют оперативно переводить оборудование в более удобный режим в зависимости от смены температуры или давления в сети. Автоматические устройства снабжены цифровыми дисплеями, которые предоставляют максимум информации по работе насоса: температуру, сопротивление, давление и т.д.
Дополнительная информация о расчете и выборе циркуляционного насоса для отопления представлена в статьях:
Расчет мощности
Расчет мощности теплового насоса – достаточно сложный процесс, требующий не только достаточно глубоких теоретических знаний и богатого практического опыта, но и учета множества аспектов и нюансов. Поэтому целесообразнее всего поручать такие расчеты высококвалифицированным специалистам. Вместе с тем, существуют общие принципы, на основе которых можно рассчитать мощность. Правда, расчеты эти будут достаточно приблизительными.
Существует две методики расчета:
- Европейская. Согласно ей, каждый квадратный метр отдельного домовладения должен получать по 100 Вт тепла, а многоквартирного комплекса – по 70 Вт.
- Отечественная. Для малоэтажного жилья (1-2 этажа) предусматривает необходимость в получении 173 Вт тепла при температуре -25 градусов и 177 – при -30. Для многоэтажных зданий эти показатели устанавливаются на отметках 97 и 101 Вт соответственно.
Разумеется, помимо мощности, немаловажное значение имеет и показатели давления в системе, и сама ее конфигурация. Вот почему все расчеты принято поручать экспертам из специализированных компаний. Профессионально сделанные расчеты позволяют не только максимально полно удовлетворить потребности в тепле, но и избежать неоправданных расходов, а также излишних перегрузок системы или, наоборот, ее работы на холостом ходу.
Требования к монтажу циркуляционного насоса
Существует ряд норм, на законодательном уровне регламентирующих установку циркуляционного насоса в систему отопления. Часть правил изложена в СНиП 2.04.05 «Отопление…». Например, там говорится о приоритете схем с принудительной циркуляции в отопительных сетях.
Практически все требования обоснованы эффективностью работы системы в целом и циркуляционного прибора в частности. Например, вал устройства с мокрым ротором необходимо устанавливать на трубе строго горизонтально по уровню, чтобы внутри не возникало воздушных пробок и детали насоса не изнашивались раньше срока.
Фильтр от грязи и абразивных частиц нужен в любом случае даже при монтаже монолитных моделей. Профильтрованный теплоноситель принесет гораздо меньше ущерба деталям насоса, чем жидкость с песком и взвесями.
Грязевик устанавливают пробкой вниз по направлению движения воды, чтобы снизить сопротивление и облегчить обслуживание системы.
Некоторые правила диктуют производители. Например, старые модели определенных марок было принято устанавливать исключительно на обратке, так как они не выдерживали высоких температур.
Сейчас насосы приобрели более универсальный характер и их можно ставить в любом подходящем месте, но с соблюдением параметров мощности.
Разбор технологии установки
Сам процесс установки происходит быстро, так для крепления корпуса необходимо закрепить две накидные гайки. Это очень удобно для дальнейшего техобслуживания и ремонтных работ. Но перед монтажом необходимо правильно выбрать место установки, иначе насос либо будет работать с перебоями, либо в скором времени выйдет из строя.
Схемы врезки насоса в сеть
Выбирая одну из схем, необходимо учесть тип отопительной системы, модель котла и удобство обслуживания.
Вариант 1. Это наиболее распространенное решение: насос монтируют на «обратке», по которой остывший теплоноситель возвращается в котел. Теплая вода не так агрессивно воздействует на детали прибора, поэтому он служит дольше.
Вариант 2. Это решение актуально, если возможности установить насос на «обратке» по каким-то причинам нет. Тогда его фиксируют в начале контура, на подаче, но не возле котла, а после группы безопасности.
Современные аппараты легко выдерживают высокую температуру, однако до сих пор встречаются специалисты, отвергающие подобную схему.
Существует такой вариант отопительной сети, как открытая система с расширительным баком, установленным в самой высокой точке контура.
Если установить циркуляционный насос, то появится возможность эксплуатировать ее в двух режимах: естественном и принудительном. Естественная циркуляция пригодится, если возникнут перебои с электричеством.
Последняя схема относится только к сетям с твердотопливным котлом. Насос на подаче не устанавливают из-за опасности взрыва. Дело в том, что у котлов на твердом топливе нельзя быстро остановить процесс нагрева, вследствие чего происходит закипание воды.
Кипяток с паром попадает внутрь насоса, он снижает производительность, охлажденная вода в контуре не успевает поступать обратно в котел в необходимом количестве – и он раскаляется еще больше. Результатом перегрева и становится взрыв.
Если в разогревающийся котел запустить охлажденную воду из контура, выпадет конденсат. Чтобы этого не произошло, вода сначала разогревается в малом контуре до +55°С, а затем термостатический клапан производит плавное переключение на большой контур.
В результате холодная вода смешивается с уже разогретой и «температурного шока» для котла не происходит.
Как производится трубопроводная обвязка
Обвязка циркуляционного насоса – это оборудование, необходимое для его правильного функционирования, а также для бесперебойной работы всей отопительной системы.
Сначала необходимо окончательно решить, сколько будет насосов. Для одного простого контура достаточно одного аппарата, но при сложной разводке возможна установка двух и более.
Если в доме планируется задействовать систему «теплый пол» или установить бойлер косвенного нагрева, то лучше количество приборов увеличить до двух. Если установлено два котла – твердотопливный и электрический – также потребуется отдельный насос на каждый агрегат.
Как уже было сказано выше, обязательными элементами являются шаровые краны. Их монтируют вместе с насосом, а в случае возникновения аварийной ситуации воспользоваться придется именно ими.
Необходим и обратный клапан из латуни или чугуна, чтобы теплоноситель двигался в одном заданном направлении. Его монтируют на трубе сразу после насоса, по ходу движения воды.
Потребуется фильтр-«грязевик» для предотвращения попадания твердых частиц в корпус прибора. Фильтры тонкой очистки в контуры отопления не ставят. Если необходима чистая вода, то ее предварительно очищают еще до заливки в систему.
Существует риск попадания в сеть воздуха, поэтому есть и необходимость в монтаже воздушного клапана. Он может включаться в автоматическом режиме, но есть и ручные модели.
После монтажа всех приборов происходит подключение насоса к питанию. Большая ошибка – использовать обыкновенную розетку без заземления. Это нарушение техники безопасности и в момент аварии может стоить жизни.
Существуют более разумные способы электропитания:
- через бесперебойник (ИБП);
- чрез дифференциальный автомат защиты;
- путем подключения к автоматике котла.
Всего проще использовать автомат защиты: потребуется сам выключатель на 8 А, контакты, провода. Но для практического применения очень удобно решение с термостатом.
Если запланирована установка ИБП, то можно организовать подключение бесперебойника и к насосу, и к котлу одновременно.
Пошаговая инструкция
Начнем с того, что если работы по врезке производятся зимой, то есть тогда, когда необходима бесперебойная работа системы отопления, то необходимо организовать так называемый байпас – временный обходной путь, позволяющий отопительной системе работать в режиме естественной циркуляции.
Основной алгоритм по монтажу самого насоса выглядит следующим образом:
- Необходимо взять в руки агрегат в сборе и направить нанесенную на него маркировочную стрелку в сторону котла отопления.
- С правой стороны навинчивается сначала фильтр, затем – кран, после чего устанавливается резьбовой уголок с тройником.
- С левой стороны проводятся те же операции, за исключением установки фильтра – здесь в нем нет необходимости.
- После чего остается лишь подсоединить полученную конструкцию к трубе, а сам насос – к электропитанию.
Однако, просто и гладко установка насоса выглядит только на бумаге. Как правило, при проведении подобных работ требуется резка труб, установка шаровых кранов, соединительных элементов, а иногда – и сварочных работ. Опытные специалисты справятся с этим гораздо проще и быстрее.
Краткая инструкция по монтажу
Распространен вариант монтажа насоса на байпас. Это обусловлено двумя вескими причинами: появляется возможность оперативного демонтажа или временного отключения прибора от сети, например, при возникновении проблем с электричеством.
В продаже имеются различные модификации готовых насосных узлов: под сварку или фланцевое соединение, с местами для установки кранов или клапанов, со специальным участком, отведенным под насос.
Но если готовый узел приобрести не удастся или недостаточно места для его монтажа, можно самостоятельно организовать обвязку байпаса и зафиксировать все детали на отведенных для них местах.
Для работы необходимы следующие инструменты и материалы:
- набор рожковых или разводных ключей для сборки;
- плоскогубцы:
- льняная нить или пакля;
- герметик Unipak.
Гайки-«американки» обычно поставляются в комплекте вместе с насосом, но краны, переходники или сгоны также придется подготовить. Внимание следует уделить более надежному материалу изготовления арматуры и диаметру изделий.
- Сборка узлов с кранами. Два будут располагаться по краям от насоса, третий станет частью прямой трубы. Важно измерить участок «обратки», чтобы точно вварить фрагмент с краном.
- Сборка насосной петли. Затягивание гаек необходимо отодвинуть на финишный этап монтажа, а пока их стоит только накрутить.
- Примерка петли байпаса. Отмечают места варки узлов в трубу.
- Сварка, которую следует доверить квалифицированному сварщику.
- Сборка нижнего узла — на «обратке».
- Подключение насоса к электропитанию.
В качестве примера — монтаж насоса GRUNDFOS.
Обслуживание установленного насоса проводится в рабочем режиме. Необходимо чаще чистить фильтр и проверять показания манометра.
Если значения не соответствуют норме, аппарат необходимо снять и отрегулировать. Лучше это делать в специализированной мастерской.
