Циркуляционные насосы для систем отопления: технические характеристики

Автономные теплосистемы — достойный вариант отапливания коттеджей или производственных помещений, к которым нельзя провести центральное отопление. Циркуляция воды в автономных теплосистемах бывает естественной и искусственной. В первом случае отапливание помещения происходит за счет физических характеристик воды, а во втором — процесс обеспечивает насос циркуляционный для систем отопления. Характеристики и виды насосов различны, что стоит учитывать при их выборе.

К проектированию и монтажу автономной отопительной системы следует отнестись с полной ответственностью, ведь от этого зависит то, насколько дом будет теплым и комфортным.

Преимущества искусственной циркуляции

Зачастую владельцы загородных домов отказываются от искусственной циркуляции отопления, мотивируя тем, что циркуляционные насосы для систем отопления, технические характеристики конструкции и зависимость от бесперебойного питания, не оправдывают необходимые затраты. Однако это не так.

Недостатки искусственной циркуляции:

  • Система энергозависима. Если перебои электроэнергии случаются редко, то установка блока бесперебойного питания (ИБП) решит проблему. В случае отключения света, он обеспечит работу теплосистемы в течение нескольких часов. Если перебои происходят постоянно, то стоит проектировать теплосистему со смежной или естественной циркуляцией.
  • Циркуляционные насосы потребляют электроэнергию. Однако это настолько небольшие объемы, что энергопотребление здания увеличится незначительно.
Циркулярные насосы для систем отопления

Циркулярные насосы для систем отопления

Преимущества использования циркуляционного насосного оборудования:

  • Простое проектирование и монтаж. Нет необходимости применять трубы разного диаметра и соблюдать угол их наклона.
  • Хороший напор, даже на верхних этажах здания.
  • Возможность зонирования теплосистемы и ее регулирования в каждой отдельной зоне.
  • Высокая производительность системы, включающей в себя насосы циркуляционные для отопления. Характеристики такого контура значительно выше, чем при естественной циркуляции.
  • Возможность использования радиаторов и теплого пола.
  • Простота обслуживания. Теплосистема стабильна и полностью контролируется, поэтому в ней намного реже возникают нештатные ситуации.
Отопительная система без циркулярного насоса

Отопительная система без циркулярного насоса

Конечно же, у нагревательной системы с искусственной циркуляцией теплоносителя есть недостатки, но они незначительны по сравнению с преимуществами.

Разновидности насосного оборудования

Циркуляционные насосы для систем отопления, технические характеристики которых предусматривают высокое КПД, делятся на:

  • «Сухие», чья конструкция не допускает контакт ротора с теплоносителем. Такое насосное оборудование крупногабаритное и шумное, поэтому обычно для него выделяют отдельные звукоизолированные помещения. Делится на консольные, вертикальные и блочные. КПД = 80%.
  • Насосы, конструкция которых предусматривает погружение ротора в воду, называют «мокрыми». Они работают тише «сухих», просты в монтаже, ремонте и потребляют меньше электроэнергии. КПД таких агрегатов 50%, поэтому обычно они используются при отапливании коттеджей и небольших производственных помещений.
clip2net_161026211343

Чаще всего в отопительных системах применяют насосы с «мокрым» ротором

Выбор насосного оборудования

Широко применяют именно «мокрые» насосы циркуляционные для отопления, характеристики которых мы и рассмотрим.

Параметры насосного оборудования:

  • Потребляемая мощность показывает, будет ли агрегат питаться от сети или потребует специализированного оборудования. Бытовая однофазная сеть в 220 В обеспечивает мощность 50-100 Вт.
  • Производительность — количество перекачиваемой воды в одну единицу времени. Под каждую теплосистему требуются насосы определенной производительности. Ее расчет мы приведем ниже.
  • Необходимый напор воды.
  • Оптимальная температура воды (в среднем 110С).
  • Верхний предел допустимого давления в теплосистеме (в среднем 10 Бар). Определена в технической документации.
  • Защищенность корпуса от частиц пыли и воды — IP. Насос циркуляционный для систем отопления, характеристики которого предусматривают защиту от водных капель, должен иметь маркировку выше IP44.
  • Тип соединения насоса: фланцевое или резьбовое (муфта). Согласно типу в комплекте предусмотрены фланцы или гайки.
  • Габариты насоса.

Характеристики агрегата указываются на шильдике.

Принцип работы рабочего центробежного насоса

Принцип работы рабочего центробежного насоса

Маркировка циркуляционного насоса для отопления имеет следующий вид:

UPS 40-50 FN 150,

где: UP — обозначение агрегата;

S — режим работы, предусматривающий многоскоростную работу. Если вместо S ничего не стоит, значит оборудование предусматривает односкоростной режим;

40 — диаметр прохода трубы, указывается в мм;

-50 — максимальный напор, указывается в дм. вод. ст.;

F — фланцевое присоединение. Если пусто — резьбовая муфта;

N — корпус из нержавеющей стали. Если пусто — из серого чугуна, B — из бронзы, K — работа в условиях отрицательных температур теплоносителя, А — есть автоматический воздухоотводчик;

150 — монтажная длина агрегата, указывается в мм.

Расчет параметров насосного оборудования

Главными расчетными характеристиками насосного оборудования считаются:

  • Напор теплоносителя, измеряется в м. вод. ст.
  • Полная производительность — максимальный объем вещества, перекачиваемого в час. Измеряется в м3/ч.

Характеристика насоса показывает зависимость напора от его полной выработки.

Приблизительную производительность определяют с помощью таблицы 1.

Производительность циркулярного насоса

Таблица зависимости площади помещения от напора и производительности теплосистемы

где Δt — разница температур перед нагревательным котлом и после него:

если это радиаторы, то Δt=20ºС;

если конвектор — Δt=15ºС;

если теплый пол — Δt=10ºС.

Эти данные приблизительные и не учитывают потери давления теплосистемы, но могут использоваться на первоначальном этапе расчета.

Примерные потери давления даны в таблице 2:

Примерные значения потерь давления в элементах отопительной системы

Подсчет производительности оборудования

Требуемая производительность агрегата рассчитывается по формуле:

G = W/(Δt × C),

где: W — необходимая мощность;

С — теплоемкость теплоносителя (в нашем случае воды). Постоянная величина Своды=1,163 Вт×ч/(кг׺С). При использовании другого теплоносителя, обратите внимание на то, что теплоемкость должна быть указана в Вт×ч/(кг׺С). Если она указана в кДж/(кг׺С), то переводим значение в необходимые единицы измерения, умножив его на 0,28.

Например, Степлого пола = 3,62 кДж/(кг׺С). При переводе получаем:

Степлого пола = 3,62 × 0,28 = 1,013 Вт×ч/(кг׺С).

Необходимая мощность равна:

W = S × Wуд,

где: S — площадь помещения;

Wуд — удельная мощность, которая требуется для отапливания 1 кв.м. Табличная величина, зависит от региона проживания (см. таблицу 3).

Регион проживания

Для примера рассчитаем необходимую производительность оборудования для нагрева частного дома площадью 200 кв.м., строящегося в Приморье. Отапливание помещения происходит за счет радиаторов.

W = 200 × 150 = 30 000 Вт.

G = 30 000/(20 × 1,163) = 1289,8 кг/ч.

Чтобы перевести полученное значение в кубические метры, разделим его на удельную плотность теплоносителя. Для воды t=80 ºС, эта величина составляет 972 кг/куб.м.

G = 1289,8/972 = 1,33 куб.м/ч.

Следовательно, для наших целей подойдет насос циркуляционный для систем отопления, характеристики которого предусматривают мощность 1,33 куб.м/ч.

Подсчет напора воды

Напор воды, который необходим теплосистеме, рассчитывается по формуле:

Н = (Lсум × Rуд + ∑r)/(Pt × g),

где: Lсум — полная длина контуров системы, с учетом всех труб;

Rуд — удельное сопротивление труб. Постоянная величина, Rуд = 150 Па/пог. м.;

∑r — сумма сопротивлений элементов теплосистемы;

Pt — коэффициент плотности теплопроводного вещества (воды), Pt = 972 кг/куб.м;

g — ускорение свободного падения, g = 9,8 м/с2.

Чтобы упростить процедуру подсчёта напора воды, но сохранить точность вычислений, заменяем (+∑r) на k — коэффициент поправки.

(Таблица 4) Зависимость k от структуры теплосистемы.

Структура терлосистемы

Получаем:

Н = (Lсум × Rуд × k)/(Pt × g).

Рассчитаем необходимый напор для контура протяженностью 100 м, оснащенной термостатическими регуляторами.

Н = (100 × 150 × 1,7)/(972 × 9,8) = 2,68 м. вод. ст. = 27 дм. вод. ст.

Зная эти параметры, можно выбрать циркуляционные насосы для систем отопления, технические характеристики которых обеспечат удовлетворение наших потребностей.

Монтаж циркуляционного оборудования

Рекомендации по установке насосов:

  1. Циркуляционный насос для отопления, технические характеристики которого мы рассчитали, желательно устанавливать на обратном трубопроводе, перед входом в котел. Такая установка не позволит насосу подвергаться действию высоких температур. На трубу перед коллектором агрегат монтируется только в системе теплого пола.
  2. Насос должен располагаться таким образом, чтобы вал двигателя находился в горизонтальном положении. Неправильный монтаж насосного оборудования сокращает сроки его эксплуатации.
  3. Перед насосным оборудованием необходимо установить фильтр грубой очистки. А после — поставить обратный клапан, который, в случаях остановки системы, предотвратит течение теплоносителя в обратную сторону.
Чаще всего насос устанавливают на "обратке" перед входом в котел

Чаще всего насос устанавливают на «обратке» перед входом в котел

  1. Устанавливать насос следует в безопасном месте, чтобы исключить попадание воды на его корпус.
  2. Перед включением необходимо наполнить насос теплоносителем, удалить из него воздух, затем на 5 минут включить теплосистему, выключить и снова удалить воздух. Эти действия исключат «сухой ход» насосного оборудования и продлят срок его службы.
Если Вам понравился наш сайт или пригодилась информация на этой странице поделитесь ею с друзьями и знакомыми - нажмите одну из кнопок соц сетей внизу страницы или вверху, ведь среди кучи ненужного мусора интернете достаточно сложно найти действительно интересные материалы.