Плюсы и минусы
Как и любой другой прибор, циркуляционные насосы имеют свои плюсы и минусы.
- Игнорирование небольших огрехов системы отопления наподобие зауженных участков или наличия контруклонов.
- Более высокая скорость обогрева: система разгоняется в течение нескольких минут и постоянно циркулирует теплоноситель, за счет чего помещение прогревается значительно быстрее.
- Надежность и стабильная работа – рабочего ресурса таких водяных насосов хватает на долгие годы.
- Простота эксплуатации.
- Повышенная производительность системы отопления.
- Повышение расхода электроэнергии.
- Прибор может перестать работать в связи с отключением электричества. В частности, в сильные морозы подобный сбой в работе может привести к серьезным последствиям. Поэтому настоятельно рекомендуем приобретать также генератор.
- дополнительные затраты на монтаж и модернизацию устройства.
Кавитация в системе отопления
В любом трубопроводе возможно возникновение кавитации. Разница в давлении вследствие, например, вследствие естественного спада давления в точках с разной высотой, трения потоков воды о стенки труб или ротора, на участках трубопровода приводит к кавитации — образованию микроскопических пузырьков из насыщенного пара в зонах с пониженным давлением.
Обычно такие зоны существуют недолго и как только давление повышается до значения, когда образовавшийся насыщенный пар не может существовать в равновесии с жидкостью, микропузырьки схлопываются, порождая микроскопическое подобие взрывов. Сами пузырьки и их схлопывание поодиночке не опасны, но, когда их много, это грозит к разрушениям материала труб, насоса и других узлов системы отопления.
Кавитационный нагрев воды
Для минимизации кавитации следует по возможности обеспечить ровное давление на всех участках системы и чем выше это давление, тем лучше. Понижение температуры перекачиваемой воды уменьшает вероятность кавитационных явлений. Также очевидно, что насосы с меньшим числом оборотов будут создавать меньше кавитации, что тоже нужно учитывать при выборе насоса.
Если вы не уверены в возможности самостоятельно рассчитать характеристики нужного насоса отопительной системы, то лучше предоставить это профессионалам. Специалист произведёт все необходимые расчёты, поможет вам в выборе лучшего насоса и установит его.
Рекомендации по расчету мощности насоса для скважин на воду.
Иногда люди задают такие вопросы: посоветуйте хороший насос для скважины, так как старый уже не справляется со своей задачей.
Ответы на наиболее распространенные вопросы будут приведены ниже в виде рекомендаций от специалистов.
1. При выборе помпы старайтесь не отдавать предпочтение вариантам с вибрацией, хотя цена на них ниже. Такой вид оборудование больше подойдет для обычных колодцев, так как их коммуникации со временем засыпаются песком.
2. Лучше выбирать погружные помпы центробежного типа. Это позволит избежать засыпания песком скважины.
3. Для получения более качественной воды устанавливайте насос на расстоянии не менее 1 м от фильтра.
4. При израсходовании воды необходимо учитывать не только средние показатели, но и пиковые значения. Также следите за тем, что бы хватило воды для технических целей (полива огорода, мойки машины и т.п.).
5. Для обеспечения хорошего напора воды необходимо выбирать помпу с запасом по мощности в 20% от выбранного значения. Это позволит создать избыточное давление в системе и обеспечить отличный напор воды. Снижению давления способствуют такие факторы, как заиливание водопроводов, использование фильтров. Произвести самому подобного вида расчет без необходимых знаний и навыков не получится, поэтому лучше обратится за помощью к профессионалам.
6. Старайтесь опускать помпу на 1 м ниже динамического уровня воды. Этой мерой предотвратите охлаждение двигателя водой, которая поступает снаружи.
7
Для защиты от скачков напряжения рекомендуется установить стабилизаторы, так как для погружной помпы очень важно, что бы в сети был стабильное напряжение и ток. Тем самым вы дополнительно защитите оборудование и продлите его срок службы
8
8
Обратите внимание, что диаметр насоса должен быть как минимум на 1 см меньше, чем диаметр самой скважины. Это позволит продлить срок службы помпы и упростить процедуру монтажа/демонтажа оборудования
Например, если скважина диаметром 76 см, то насос нужно выбирать по диаметру не более 74 см
Например, если скважина диаметром 76 см, то насос нужно выбирать по диаметру не более 74 см
Например, если скважина диаметром 76 см, то насос нужно выбирать по диаметру не более 74 см.
Кавитация в отопительной системе и в системе водоснабжения
Кавитация – это такой процесс, во время которого в отопительной установке благодаря уменьшению давления образуются молекулы пара. Такой процесс имеет место в том случае, если в трубах снизится или повысится скорость потока жидкости.
Если отопительная система характеризуется слишком низкими или слишком высокими температурами, то такое явление может сказаться отрицательным образом. Пар, который образуется, собирается в пузырьки, и если они лопаются, то, тем самым, наносят повреждение материалу, из которого изготовлены трубы или другие компоненты системы отопления.
Если у вас не получается самостоятельным образом произвести такие операции, как как рассчитать насос для отопления, или вы сомневаетесь в их правильности, то лучше доверить это дело профессионалу в данной области. Специалист не только поможет с выбором помпы или произведением расчетов, но также займется непосредственно и установкой насоса.
Расчет рабочего давления в контуре
Хорошее и не очень о насосах для систем отопления.
Смотрите это видео на YouTube
Производя выбор циркуляционного насоса для системы отопления расчет необходимо произвести и по такому показателю как давление внутри трубопровода. Для этого можно воспользоваться соотношением:
P = (R x L + Z) / p x q, где:
- P – величина давления;
- R – сопротивление потоку для прямых участков трубопровода;
- L – общая длина
- Z – величина сопротивления потоку, обусловленная применяемыми в системе фитингами, кранами и прочей арматурой;
- р – величина плотности теплоносителя при рабочей температуре;
- q – значение ускорения свободного падения.
При недостатке данных для расчета по приведенной формуле, можно воспользоваться упрощенным соотношением:
P = R x L x ZF, где
R – величина сопротивления потоку в прямом участке трубы, составляющая приблизительно 100 – 150 паскалей на 1 метр, выраженное в удобной для расчета форме оно составит 0,01 – 0,015 метра на метровый участок трубы;
L – общая протяженность трубопровода, на двухтрубной схеме отопления учитываются как прямой, так и обратный контур;
ZF – коэффициент увеличения, зависящий от следующих показателей:
- для системы с шаровыми кранами, для которых несвойственно уменьшение просвета трубопровода, и с правильно подобранными фитингами он принимается равным 1,3;
- при использовании дроссельных или терморегулирующих устройств его значение составит 1,7.
Насос отопления. Устанавливаем правильно
Смотрите это видео на YouTube
Производя выбор циркулярного насоса для системы отопления, расчет его характеристик представляется как необходимая процедура.
Практика применения циркуляционных насосов дает возможность их подбора без вычислений необходимых параметров. Рекомендуемые параметры приведены в таблице.
Таблица для эмпирического подбора насоса
Таблица 1.
| Отапливаемая площадь (м2) | Производительность (м3/час) | Марки |
| 80 – 240 | От 0,5 до 2,5 | 25 – 40 |
| 100 – 265 | Та же | 32 – 40 |
| 140 – 270 | От 0,5 до 2,7 | 25 – 60 |
| 165 – 310 | Та же | 32 – 60 |
Примечание: в третьей колонке первая цифра – диаметр патрубков, вторая – высота подъема.
Как выбрать циркуляционный насос
Смотрите это видео на YouTube
Воспользовавшись приведенными данными, можно без особых хлопот подобрать нужное устройство для устойчивой и длительной работы.
Основные производители
Циркулярные насосы для систем отопления выпускаются множеством европейских производителей с достаточно высоким качеством и в широком ассортименте.
Компания Wilo. Производимые в Германии насосы этого концерна занимают довольно большое место на профильном рынке. Отличаются высоким качеством и устойчивой работой. Практически все модели этого производителя оборудованы автоматическим и ручным управлением. Настраиваются не только обороты ротора, но и деблокирующие функции, включая величину давления в системе.
Компания DAB. Этот итальянский производитель успешно конкурирует с другими поставщиками на российский рынок, более 40 лет представляя центробежные насосы. Особенностью продукции DAB являются применяемые на панели управления дисплеи, очень удобные для взаимодействия с установкой и контролем процесса работы.
Производитель Grundfos. Датская компания под этим названием существует уже более 70 лет, поставляя на рынок насосное оборудования различного назначения. Следует отметить, что этот производитель является явным и давно признанным профильного рынка. Впечатляет плодотворность и творческий подход компании, выпускающей на рынок до сотни новых моделей своей продукции ежегодно.
Оборудование этого производителя для систем отопления выходит под маркировкой UPS и линейка продукции предназначается как для бытового применения, так и для промышленного. Главной особенностью циркулярных насосов для отопления является их пригодность к работе в очень широком диапазоне температур: от -25о до +110оС.
Линейка продукции UPS может работать с применением 3-х режимов производительности.
Компания Джилекс. Отечественный производитель циркулярных насосов, успешно конкурирующий на рынке с европейскими компаниями.
Агрегаты отличаются неприхотливостью в работе, могут обеспечить активную циркуляцию в отопительных сетях теплоносителей различной плотности, что определяет широкий выбор жидкостей, вплоть до трансформаторного масла. Работают в 3-х режимах мощности, регулировка бесступенчатая. Выгодно отличается от конкурентов уровнем цен.
Заключение
Выбор циркулярного насоса для системы отопления и его расчет позволят потребителю сделать оптимальную покупку для реальных условий конкретного помещения.
Предложенные здесь варианты предварительной оценки необходимого оборудования позволяют уверенно сделать такой выбор. Успехов вам!
Расчет параметров насоса
В системах отопления устанавливают циркуляционные насосы. Они не создают избыточного давления, а просто проталкивают теплоноситель с определенной скоростью. Так как потребность в тепле меняется в зависимости от погодных условий, то и скорость движения теплоносителя должна меняться. Потому лучше устанавливать регулируемые насосы — трехскоростные.
Перед покупкой следует определиться с двумя основными параметрами: производительностью (расходом) и напором. Если теплоносителем будет выступать вода, рассчитывают производительность насоса по следующей формуле:
Q = 0,86*Pн/(tпр.т — tобр.т)
- Pн — мощность отопительного контура, кВт;
- tобр.т — температура теплоносителя в обратке
- tпр.т — температура подачи.
Разница температур в системах водяного отопления составляет обычно 5оС, мощность контура чаще всего зависит от отапливаемой площади, потому для упрощения побора насоса для водяного теплого пола можно воспользоваться таблицей. Но нужно учесть, что при расчетах брались средние цифры для средней полосы России. Потому, если у вас дом имеет не лучшее утепление, или вы живете значительно севернее или южнее средней полосы, вам придется скорректировать результат (или посчитать самостоятельно). Вообще, этот параметр берут с запасом 15-20% на случай аномальных холодов.
Таблица определения производительности насоса в зависимости от отапливаемой площади
Вторая характеристика, по которой подбирают насос — это напор, который он может создавать. Напор необходим для преодоления гидравлического сопротивления труб, фитингов, других компонентов системы. Сопротивление системы зависит от материала трубы и ее диаметра. Значение гидравлического сопротивления трубы имеется в сопроводительных документах к ним (можно воспользоваться усредненными данными). Также в расчет принимают увеличение сопротивления на вентиле (1,7), на арматуре и фитингах (1,2) и на смесительном узле (необходим при использовании высокотемпературного котла и коэффициент для него 1,3).
H= (П*L + ΣК) /(1000),
- H — напор насоса;
- П — гидравлическое сопротивление погонного метра трубы,
- Па/м; L — длина труб наиболее протяженного контура, м;
- К — коэффициент запаса мощности.
Для расчета требуемого напора в контуре паспортное гидравлическое сопротивление метра трубы умножают на длину контура. Получают значение в кПа (килопаскалях). Переводят это значение в атмосферы (напор насосов измеряется в атмосферах) 100 кПа=0,1 атм. Найденное значение в зависимости от наличия арматуры и вентилей умножают на соответствующие коэффициенты. После всех операций вы нашли рабочую точку насоса.
По графической характеристике выбираете модель
Но расчет насоса для теплого пола еще не окончен. Теперь нужно выбрать модель. Для этого в каталоге понравившегося производителя находите характеристику насоса. Она представлена в виде графика. Подбираете модель так, чтобы найденная рабочая точка находилась в средней трети характеристики. Если устанавливать будете трехскоростной вариант, то подбирайте модель по второй скорости — так обеспечите оптимальный, а не на пределе, режим работы и ваш насос будет служить долго и обеспечит нормальную температуру даже в холодные дни.
Расчет циркуляционного насоса для системы отопления
1. Отправной точкой при выборе циркуляционного насоса для системы отопления является потребность здания в тепле, рассчитанная для наиболее холодного времени года.
Согласно европейским стандартам на отопление 1 кв.м в доме с 1–2 квартирами необходимо 100 Вт, а для многоквартирных домов 70 Вт. Если состояние здания не отвечает нормативам, проектировщик берет в расчет более высокое удельное потребление тепла.
– для 1–2-этажных зданий
– 173 Вт/кв.м при расчетной температуре наружного воздуха –25 град C и 177 Вт/кв.м при –30 град C;
По СНиП 2.04.05-91* “Отопление, вентиляция и кондиционирование” расчетная температура наружного воздуха в Москве составляет –26 град C, в Хабаровске этот показатель равен -31 град. С.
2. Определив потребление тепла (G, Вт), следует перейти к расчету требуемой производительности насоса (подаче) по формуле:
DT
– разница температур в подающем и обратном трубопроводе схемы отопления (в стандартных двухтрубных системах она составляет 20 град C; в низкотемпературных 10 град C; для теплых полов 5 град C);
Такую методику расчета предлагают заграничные проектировщики. В обязательном приложении к СНиП 2.04.05-91* приведена следующая формула:
c
– удельная теплоемкость воды, равная 4,2 кДж/ кг*град C.
Для пересчета полученной величины в куб.м/ч (как правило, именно эта единица измерения производительности насосов используется в технической документации) необходимо разделить ее на плотность воды при расчетной температуре; при 80 град C она составляет 971,8 кг/куб.метров.
При проектировании новой системы возможны точные расчеты с учетом сопротивления всех элементов нитки (труб, фитингов, арматуры и приборов). Обычно необходимые сведения приводятся в паспортах на оборудование.
R
– сопротивление в прямой трубе (Па/м);
l – длина трубопровода (м);
*Z – сопротивление фитингов и т. д. (Па);
p – плотность перекачиваемой среды (кг/куб.м);
g – ускорение свободного падения (м/кв.с).
В случаях с действующими теплопроводами подобные вычисления, как правило, невозможны. В таких ситуациях чаще всего пользуются приблизительными оценками.
Также на опыте было определено, что в фитингах и арматуре теряется около 30% от потерь в прямой трубе. Если в системе есть терморегулирующий вентиль, добавляется еще около 70%.
На трехходовой смеситель в узле управления всей системой отопления или устройство, предотвращающее естественную циркуляцию, приходится 20%.
В заключение
Определив так называемую рабочую точку “циркуляционника” (напор и подачу), остается подобрать в каталогах насос с близкой характеристикой. По производительности (Q) рабочая точка должна попадать в среднюю треть диаграммы (рис. 1).
Как подобрать циркуляционник для системы отопления
Нельзя забывать, что рассчитанные параметры необходимы для действия системы при максимальной нагрузке. Такие условия встречаются крайне редко, наибольшую часть отопительного сезона потребность в тепле не так велика.
Пример в качестве проверки
Правильность расчетов по представленной методике можно проверить, сравнив их результаты с итогами точных вычислений в реальном проекте, выполненном в соответствии со СНиП.
Таким образом, “циркуляционник” для данной системы должен обеспечивать подачу 2,02 куб.м/ч теплоносителя и напор в 1,3 м.
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.
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.
Какие бывают виды
Насос для отопления является в современных системах одним из решающих факторов, обеспечивающих равномерное перемещение теплоносителя и, следовательно, нагреваются все тепловыделяющие элементы одинаково .
РАСЧЁТ НАПОРА И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО НАСОСА
Такие агрегаты наделены комплектом достоинств, определяемых как:
- Способствуют сохранению постоянной температуры теплоносителя.
- Невысокий уровень потребления электроэнергии.
- Высокая надежность при работе.
- Простота применения.
Их основной функциональной задачей – нивелирование сопротивления трубной разводки протоку греющего вещества.
Существуют два основных конструктивных исполнения циркулярных насосов:
- с сухим ротором;
- с мокрым ротором.
Рабочая камера устройства с сухим ротором отделена от электродвигателя герметичной перегородкой. Такие агрегаты обычно имеют более высокую мощность и производительность, но издают шум при работе, поэтому их применение огранивается установкой в изолированных помещениях или зданиях.
Насосы с мокрым ротором работают в среде теплоносителя, что увеличивает срок их службы. По этой же причине они являются малошумными, что позволяет их применение внутри обслуживаемых зданий.
Существенным недостатком таких агрегатов является их невысокий коэффициент полезного действия, что ограничивает их применение в больших отопительных системах, однако в небольших частных домах они применяются очень широко из-за упомянутой выше малошумности и долговечности.
По каким критериям выбирать насосы для водяного пола
Как выбрать насос для теплого водяного пола
Как уже упоминалось в статье ранее, оптимальным вариантом считается приобретение насоса в комплекте с конкретной отопительной системой. Если такой возможности нет, то перед покупкой нужно ознакомиться со следующими показателями.
| Критерий | Описание |
| Производительность | Определяется в кубических метрах или литрах перекачиваемой жидкости за час работы. Для обеспечения нормального обогрева помещения насос должен в час перекачивать не менее трехкратного объема жидкости, находящейся в контуре отопления пола. Опытные монтажники настоятельно рекомендуют для этого параметра делать запас минимум 25%. Дело в том, что длительная работа насоса на предельных показателях приводит к его преждевременному выходу из строя. Изоляция обмоток статора и ротора перегревается и в ускоренном темпе теряет свои первоначальные характеристики, а это становится причиной короткого замыкания. |
| Максимальный напор | Подбирается с учетом длины, диаметра и материала изготовления трубопроводов отопительного контура. Недостаточные показатели напора также становятся причиной перегрева со всеми вытекающими негативными последствиями. |
| Габаритные размеры | Зависят от расположения насоса, чем меньше насос, тем легче найти место для его установки. Но нужно помнить, что небольшие по размерам устройства не могут иметь высокие показатели производительности. |
| Фазность тока | Большинству жилых помещений достаточно насосов с однофазным двигателем. Для очень больших зданий нужно покупать насосы с приводом от трехфазного двигателя. |
Правильно подобранный по всем показателям насос для обогрева пола будет обеспечивать требуемую эффективность, надежность и долговечность работы системы.
Принцип работы циркуляционных насосов
Задача, которую призваны выполнять циркуляционные насосы для отопления частных домов, относительно проста. Создавая в трубах с теплоносителем избыточное давление, агрегат принудительно заставляет его циркулировать, тем самым обеспечивая доставку необходимого количества тепловой энергии во все помещения дома. Наличие такого нагнетателя позволяет не только уменьшить диаметры труб отопительных контуров, но и проложить их наиболее удобным способом и даже с учетом особенностей интерьера.
В настоящий момент существуют такие виды циркуляционных насосов:
- с сухим ротором;
- с мокрым ротором.
Насос с сухим ротором представляет собой обычный электродвигатель, на валу которого установлена крыльчатка, размещенная в герметичном корпусе. То есть, в этом агрегате перекачивающий узел и привод размещены отдельно и, конечно же, ротор электродвигателя никак не соприкасается с теплоносителем. В силу своих характеристик данные нагнетатели используются там, где нужна значительная мощность циркуляционного насоса – в тепловых сетях промышленных предприятий или централизованных котельных различных учреждений и организаций.
Мощные циркуляционные насосы для систем отопления с отдельным приводом отличаются внушительными габаритами и высоким уровнем шума, что делает невозможным их применение в частном домостроительстве. В индивидуальных системах устанавливаются агрегаты с мокрым ротором, имеющие совсем малые размеры и практически не издающие шума при работе. В этих перекачивающих устройствах для отопления дома привод и крыльчатка совмещены в одном корпусе. Для герметизации ротор помещен в оболочку из нержавеющей стали и помещен внутрь гильзы из того же материала. Гильза защищает от влаги статор агрегата, вся конструкция показана на рисунке:
Немного о производителях. Один из самых популярных брендов – немецкие циркуляционные насосы WILO. За годы эксплуатации они зарекомендовали себя с наилучшей стороны. Производитель предлагает несколько линеек агрегатов различной мощности и набором функций
Так что при выборе марки насосов стоит в первую очередь обратить внимание на этот бренд. Также широко распространены насосы фирмы GRUNDFOS, но их качество немножко похуже
Калькулятор расчёта производительности насоса
Формула для расчёта величины напора насоса
Формула для величины напора создаваемого насосом (H в метрах водяного столба 10 м = 1 бар = 1 атм):
Нрасч = Нгео + Нпотр + Нпот
где Нрасч — расчётный напор, создаваемый насосом, м; Нгео — геодезическая высота подъёма воды (расстояние по вертикали от места установки насоса до наиболее высоко расположенного потребителя), м; Нпотр — напор, который необходимо создать в самой удалённой точке и высоко расположенной точке потребления, м (например форсунки 2.8 — 3 атм = 28 — 30 м); Нпот — суммарное гидравлическое сопротивление по всей длине Lтр всасывающего и нагнетательного трубопроводов (суммарные потери напора), м:
Нпот = Lтр/10
где Lтр — суммарная длина горизонтального участка трубопровода.
Пример:
Горизонтальный участок длиной Lтр = 100 м, следовательно разница между напором на входе и на выходе с учетом потерь напора
Нпот = 100 / 10 = 10 (м),
что соответствует падению давления около 1 бар (атм).
Пример:
До дождевого полива 50 м, насос стоит в гараже глубиной 3 м и напор, который нужно создать 3 атм. Сколько будет рассчётный напор? Диаметр шланга 1″дюйм (25 мм).
Нрасч = Нгео + Нпотр + Нпот
Нпот = Lтр/10
Нгео = 3 (м)
Нпотр = 3 (атм) = 30 (м)
Lтр = 50 (м)
Нпот = 50/10 = 5 (м)
Нрасч = 3 + 30 + 5 = 38 (м)
Нрасч = 3.8 (атм) = 3.8 (бар)
В реальности Нпот зависит от диаметра шланга и соотношение следующее:
Номер п/п | Диаметр, дюйм(мм) | Нпот |
1. | 1″(25) | Lтр/10 |
2. | 3/4″(20) | Lтр/7 |
3. | 1/2″(15) | Lтр/4 |
Из таблицы не сложно увидеть, что каждый ± 5мм к диаметру, меняют Нпот на ± 3 в знаменателе к коэффициенту потерь. Также Нпот умножаем на 1.2 — 20% потерь на изгибы, муфты, фитинги, краны и т. д., то есть
Нпот * 1.2
Тогда формула для величины напора равна:
Нрасч = Нгео + Нпотр + Нпот * 1.2
