Расчёт циркуляционного насоса для системы отопления

Большинство загородных домов и дач оборудовано системами автономного отопления. Как правило, все они имеют циркуляционные насосы, так как оборудование с естественным течением теплоносителя сейчас уже отходит в прошлое. Для того чтобы правильно выбрать модель, производителя и мощность такого оборудования, необходимо предварительно осуществить требуемые расчёты циркуляционного насоса для системы отопления.

Сфера применения

Основная функция такого устройства, как нагнетательный насос, — усиление давления в системе, благодаря чему теплоноситель движется по контуру намного быстрее, чем с применением естественной схемы. Существует распространённая проблема — в последние точки (радиаторы) в контуре попадает уже остывший теплоноситель. Из-за этого в доме постоянно холодно. Как правило, это свойственно последним этажам здания.

Но это характерно не только для многоквартирных домов. В отоплении частного дома с естественной циркуляцией также существует такая проблема, когда последняя батарея очень слабо нагревается. Причина та же — слабое давление в системе и, соответственно, медленная циркуляция теплоносителя. Решается это в обеих ситуациях одним способом — расчёт для системы отопления циркуляционного насоса и его установка.

После установки такого оборудования теплоноситель благодаря сильному давлению будет разгоняться до достаточной скорости для обеспечения попадания тёплой воды к последним точкам. Кроме этого, существует возможность установки дополнительного оборудования, тёплого пола, автоматики и т. п.

Эффективна естественная схема только в случаях установки в домах с небольшой площадью. Установка циркуляционного насоса небольшой мощности только сэкономит деньги хозяев, поскольку топлива устройство будет использовать намного меньше, а счёт за электроэнергию практически не увеличится.

Конструкция такого оборудования не является сложной и представляет собой мотор с валом, который передаёт вращательный момент ротору. Непосредственно на роторе и установлена крыльчатка. С её помощью создаётся нагнетательный эффект, и усиливается давление в системе, то есть насос как будто разгоняет воду. Вода начинает течь быстрее.

Более современные модели могут иметь несколько режимов, в каждом из которых создаётся разное давление перемещающейся по нему воды. Это очень удобно и экономично. При необходимости быстрого обогрева дома можно включить насос на максимальную мощность, а после того, как в доме будет оптимальная температура — включить щадящий режим.

Делить циркуляционные насосы можно по разным критериям, начиная от мощности и производительности и заканчивая производителем. Но есть и основные большие подкатегории такого оборудования. К ним можно отнести подразделение на моторы:

• с сухим ротором;
• с мокрым ротором.

В первой категории только часть элементов непосредственно контактируют с водой (так называемая мокрая часть), а во втором виде устройство полностью находится в водной среде. Какой выбирать, зависит от многих факторов, в первую очередь, от особенностей системы.

Выполнение правильного расчёта

В первую очередь нужно разобраться с вопросом, для чего совершать расчёт мощности циркуляционного оборудования.

Насос для циркуляции теплоносителя в системе выполняет две важные функции:

1. 1. Создаёт достаточное давление в системе для преодоления жидкостью (теплоносителем) гидравлического сопротивления.
2. 2. Обеспечивает движение носителя тепла по всему контуру в максимально необходимом количестве.

Чтобы такое оборудование справлялось со своими задачами, нужно выполнить правильный расчёт для определённой системы. Правильно рассчитать мощность насоса для системы отопления можно по таким параметрам:

• потребность всего здания в тепловой энергии, то есть её количество (подбор площади можно сделать и с помощью онлайн-калькуляторов);
• сумма всего гидравлического сопротивления во всей системе.

После того как параметры определены, нужно правильно сделать расчёты и, опираясь на них, сделать выбор и купить насос с определённым параметрами и характеристиками.

Можно получить множество плюсов от правильно выбранного мотора. К примеру, он будет не только обеспечивать необходимое давление, но и не будет использовать максимум ресурсов во время работы, соответственно, не выйдет из строя.

https://youtube.com/watch?v=dfsr6ME_ZWY

Производительность насоса

Такой параметр, как производительность, будет указывать на возможное количество переносимого теплоносителя по системе за единицу времени. Обозначают его, как правило, буквой Q.

Формула для определения необходимой производительности выглядит следующим образом: Q = 0,86R/TF-TR.

Все значения можно расшифровать так:

• Q — расход теплоносителя;
• R — тепловая мощность, необходимая для обогрева помещения;
• TF — температура воды на входе;
• TR — температура воды на выходе из системы.

Третий пункт, обозначающийся буквой R, то есть необходимое тепло в помещении, определяется многими факторами, в первую очередь, расположением дома (солнечная сторона или нет), регионом (север или юг) и т. п.

Существуют насосы, которые делаются специально под условия использования в европейском климате. Такое значение определяется следующим образом:

• небольшие и среднего размера дома — на 1 квадратный метр 100 кВт;
• квартиры в многоэтажке — 70 кВт на один квадрат.

Если расчёт мощности и производительности насоса для отопления выполняется для здания с небольшими теплоизоляционными характеристиками, то цифру, подставляемую в вышеуказанную формулу, требуется увеличивать. Но для хорошо утеплённых зданий или производительных цехов можно спокойно рассчитывать этот параметр как 30−40 кВт на один квадрат помещения.

Гидравлические потери системы отопления

Рассчитать мощность насоса для отопления частного дома можно и нужно не только по параметру теплоизоляции. Необходимо применять и другие показатели, например, гидравлическое сопротивление каждого из элементов отопительной системы. Если узнать гидравлическое сопротивление каждого из элементов системы, можно правильно рассчитать нужное давление в системе для его преодоления и купить нагнетательный насос требуемой мощности.

Значение гидравлического сопротивления, которое может возникать в различных элементах системы, как правило, указано в инструкции и документах от производителя. Если данных о сопротивлении нет, то можно воспользоваться приблизительными расчётами:

• отопительный котёл — 1000−2000 Па;
• смеситель — 2000−4000 Па;
• термоклапан — до 10000 Па;
• датчики тепла — 1500 Па.

Зная гидравлическое сопротивление системы, можно эффективно подобрать мощность насосного оборудования.

Количество скоростей

Как правило, самые новые модели насосного оборудования для систем отопления оснащаются возможностью регулировки их мощности. Имея такой вид агрегата, можно настраивать обычно в 3 режимах скорость и количество подаваемого теплоносителя. То есть при резком понижении температуры его можно включить на полную мощность, а при потеплении — на среднюю или минимальную.

Для управления (переключения скоростей) используется специальный рычаг на корпусе агрегата. Существуют модели, которые оснащаются датчиком температуры, что позволяет полностью автоматизировать процесс. Для этого не нужно вручную переключать скорости, насос это будет делать в зависимости от температуры в помещении.

Такая методика является одной из нескольких, которые возможно применять для расчёта мощности насоса для определённой системы отопления. Специалисты в этой области применяют и другие способы расчётов, которые позволяют подбирать оборудование по мощности и создаваемому давлению.

Многие хозяева частных домов могут не пытаться рассчитать мощность циркуляционного насоса для отопления, поскольку при покупке оборудования, как правило, предлагается помощь специалистов напрямую от компании-производителя или фирмы, заключившей договор с магазином.

При выборе насосного оборудования следует принять во внимание, что необходимые данные для проведения расчётов нужно брать максимальные, которые в принципе может испытывать система отопления. В реальности нагрузка на насос будет меньшей, поэтому оборудование никогда не будет испытывать перегрузок, что позволит ему работать долгое время. Но есть и минусы — более высокие счёта за электроэнергию.

Но с другой стороны, если выбрать насос с меньшей мощностью от требуемой, то на работу системы это никак не повлияет, то есть она будет работать в штатном режиме, но агрегат быстрее выйдет из строя. Хотя счёт за электричество также будет меньше.

Существует ещё один параметр, по которому стоит выбирать циркуляционные насосы. Можно заметить, что в ассортименте магазинов зачастую встречаются устройства с одинаковой мощностью, но с разными габаритами.

Рассчитать насос для отопления можно правильно, учитывая следующие факторы:

1. 1. Для установки оборудования на обычные трубопроводы, смесители и байпасы нужно выбирать агрегаты длиной 180 мм. Небольшие устройства длиной 130 мм устанавливают в труднодоступных местах или внутри теплогенераторов.
2. 2. Диаметр патрубков нагнетателя следует выбирать в зависимости от сечения труб основного контура. При этом увеличивать этот показатель можно, а уменьшать категорически запрещено. Поэтому если диаметр труб основного контура 22 мм, то и патрубки насоса должны быть от 22 мм и выше.
3. 3. Оборудование с диаметром патрубков 32 мм может быть использовано, к примеру, в системах отопления с естественной циркуляцией для её модернизации.

Основные производители

Насосное оборудование для отопительных систем выпускается многими европейскими и отечественными производителями. Все они отличаются своим местом на мировом рынке, качеством продукции, ценой и прочими характеристиками. Подобрать циркуляционный насос для отопления по таблице производителей не составит никакого труда.

Можно выделить следующие бренды:

1. 1. Wilo. Штаб-квартира находится в Германии. За своё время существования компания добилась серьёзных успехов и заняла почётное место на рынке. В большинстве случаев все модели оборудованы ручным и автоматическим управлением. При этом имеется возможность настройки не только оборотов и мощности, но и дополнительных функций, к примеру, давления в системе.
2. 2. DAB. Уже более сорока лет компания производит циркуляционное оборудование. За это время создала сильную конкуренцию отечественным производителям. Изготавливаются насосы в Италии. Особенностью таких агрегатов является применение для управления встроенного дисплея. Это очень удобно в процессе эксплуатации.
3. 3. Grundfos. Производитель — Дания. Уже более 70 лет производит отопительное оборудование. Занимает существенное место на профильном рынке, а хорошее качество продукции неоспоримо. Продукция выпускается как для частного использования, так и для промышленного. Основной особенностью, которую можно отметить, является возможность работы в широком диапазоне температур — от -25 до +110 градусов Цельсия.
4. 4. Джилекс. Производитель — Россия. Компания успешно конкурирует с европейскими изготовителями аналогичного оборудования. Агрегаты этой фирмы известны своей неприхотливостью.

Таким образом, правильно рассчитать и выбрать насос для отопительной системы не составит никакого труда, если найти правильный подход.