В небольших частных домах отопление может быть организовано на основе естественной циркуляции, при которой нагретая вода или другой теплоноситель двигаются по трубам самотеком под действием теплового расширения и с помощью предусмотренного небольшого уклона.
Но в большинстве случаев необходимо использование насосного оборудования:

  • При этажности в 2 и более этажей.
  • При наличии перепада высот.
  • В случае если длина контуров отопления более 50 м.
  • Если в контур отопления включен теплый пол.

  • Если в систему вентиляции и кондиционирования включен автономный теплообмен (система вентиляционных каналов для перемещения теплого воздуха).
  • Если котел расположен в нижележащем помещении (например, в подвале) и требуется подавать теплоноситель на высоту.
  • Для стабильного поддержания одинаковой температуры в радиаторах во всех помещениях дома.

При указанных условиях система отопления может работать только в режиме принудительной циркуляции при помощи насосного оборудования. Но не менее важно то, что включение насосов в контур системы отопления поможет снять лишние нагрузки с котла и продлить срок его службы, а также сократить расход топлива, уменьшить общие затраты на отопление.

Таким образом, чтобы насос обеспечивал правильную циркуляцию теплоносителя в замкнутом контуре, его возможности и выбранные настройки должны соответствовать параметрам системы.

Виды и особые технические характеристики насосов для горячей воды

Температура воды оказывает влияние на работу насосного оборудования.В насосах, как предназначенных для системы ХГВ, так и действующих в системе отопления, перекачка горячей воды связана с особенностями охлаждения частей агрегата и смазывания ротора.

Принципиальное различие между насосами для горячей воды и агрегатами в системе отопление в диапазоне рабочих температур: вода в системе ХГВ редко превышает по температуре 650С, а отопительное оборудование должно бесперебойно работать при температурах 90-950С.

Мнение эксперта
Никита Куприянов
Эксперт в области физики и химии. Имеет большой опыт работы в лабораториях, занимающихся изучением состава воды и способов ее очистки.
В котельной частного дома рекомендуется устанавливать два насоса: для горячей воды и для отопления.
Оборудование, предназначенное для работы с высокотемпературными жидкостями, должно иметь термоупорные уплотняющие элементы, отличаться повышенной устойчивостью к кавитационным процессам, способным разрушительно воздействовать на рабочие органы агрегата.
Также это диктует особенности материала, из которого изготавливается корпус насоса:

  1. В системах отопления корпус мотора обычно делается из чугуна.
  2. В системах горячего водоснабжения материалом чаще всего служит латунь или нержавейка.

Параметры, определяющие выбор насоса

При выборе насоса следует учитывать особенности системы ХГВ или обогреваемого помещения, условия эксплуатации, характеристики теплоносителя и другие важные параметры.

Размеры

Насос для частного дома достаточно компактен и в стандартных габаритах по длине обычно не превышает 180 мм. Более важным является диаметр патрубков для подключения к системе. Монтаж проводится с помощью резьбы с диаметром 15, 20, 25 и 32 мм. Следует подбирать насос, соответствующий по размерам диаметру труб. Увеличение присоединительных патрубков фитингами допускается, в то время как уменьшение опасно перегрузкой механизма.

Мощность и производительность

Определяется соответственно величине гидравлического сопротивления, которое надо преодолеть воде, чтобы двигаться по системе. При небольшой длине контуров, обычно, достаточно насосов с мощностью до 100 Вт, а сложным системам с несколькими уровнями может потребоваться агрегат с мощностью 150 Вт и больше. Также тем большая мощность требуется, чем меньше диаметр труб относительно объема прокачиваемой жидкости.

При выборе следует точно учитывать параметры системы. Слишком мощный насос, как и насос с недостаточной мощностью, будут работать более шумно, показывать низкий КПД, давать слишком сильный или слишком слабый напор. В итоге это может стать причиной повреждения оборудования, плохой работы всей системы.

Температура транспортируемой среды

В системе ХГВ и в системе отопления работают разные насосы, соответствующие температуре прокачиваемой жидкости. В системе отопления могут использоваться теплоносители, которые могут нагреваться до температуры 110 °C или даже 130 °C (в промышленных тепловых магистралях температура может достигать 185 °C).

Можно также установить отдельный низкобюджетный насос для теплых полов, в которых используется теплоноситель с меньшей температурой нагрева.

Надо также учитывать, что температура специального теплоносителя (антифриза) в системе отопления может опускаться до −10 °C.

Тип управления

Наиболее низкобюджетным является ручной способ управления с механическим переключением режимов.Это простые и надежные устройства, но они требуют постоянного внимания к системе и при их помощи сложно выстроить экономичный алгоритм управления.

Автоматическое управление позволяет изменять скоростью потока теплоносителя с помощью системы автоматики с учетом заданной температуры. Автоматика корректирует режим работы относительно различных тарифных планов и параметров окружающей среды. В числе других преимуществ современной автоматики — возможность контроля состояния оборудования и дистанционного регулирования через телефон, на который поступает информация с датчика.

Стоимость таких насосов дороже, но их применение повышает энергоэффективность, экономя до 40% на стоимости отопления, делает эксплуатацию более простой и комфортной.
Мнение эксперта
Никита Куприянов
Эксперт в области физики и химии. Имеет большой опыт работы в лабораториях, занимающихся изучением состава воды и способов ее очистки.
Большинство насосов, выпускаемых сегодня, имеют несколько режимов работы. Это делает возможным менять скорость циркуляции воды или антифриза. Переключение между режимами позволяет быстро нагреть дом в начале отопительного сезона, усилить нагревание радиаторов при похолодании или снизить температуры и перейти на экономичный режим работы, если холодная погода сменилась потеплением.

Рабочее давление

От этого параметра зависит напор в системе. В базовом варианте, это показатель максимальной высоты подъема жидкости в вертикальной трубе при помощи данного насоса. Измеряется он в в метрах водяного столба, а обычным максимальным показателем для частного дома является 17 метров. Если нужна большая высота, то требуется установка более мощного агрегата или сразу нескольких насосов.

Необходимое рабочее давление рассчитывается по длине контуров, реальному перепаду высот, диаметру труб и другим данным. При подборе оборудования без учета этих параметров высок риск ошибки и неэффективной работы насосного оборудования.

Пропускная способность

Это объем жидкости, который может прокачать горизонтально насосное оборудование в единицу времени и измеряется в кубических метрах в час или литрах в минуту.

Чем выше пропускная способность, тем больше может быть скорость движения теплоносителя. Значение меняется от диаметра трубопровода и может достигать до 15 м3/час.

Степень защиты

Условия эксплуатации определяют довольно высокие требования к насосам по электробезопасности.
Агрегаты должны быть защищены от проникновения брызг воды и твердых частиц с диаметром более 1 мм. Это соответствует коэффициенту защищенности корпуса не ниже IP44.

Важна также защита от перегрева. При работе в режиме сухого хода (без теплоносителя) требуется реле сухого хода. Альтернативным вариантом может служить внутренняя защита двигателя от перегрева.

Типы насосов для бытовых систем теплоснабжения и горячего водоснабжения

Правильную циркуляцию горячей воды и теплоносителя в системах частного дома обеспечивают циркуляционные насосы. Применение других типов насосов в этих целях (например, дренажных или предназначенных для канализации) является применительным, потребует дополнительной подготовки оборудования и не обеспечит достаточной эффективности. Возможно применение других видов насосов для откачки горячей воды или для перемещения теплоносителя, но такие агрегаты имеет смысл использовать только в аварийных ситуациях.

Циркуляционные насосы
Принцип действия таких устройств полностью соответствует требованиям систем отопления и ХГВ: 1. Электродвигатель в циркуляционном насосе вращает рабочее колесо с лопастями (крыльчатка мотора). 2. Жидкость попадает внутрь агрегата, где и получает ускорение за счет вращающихся лопастей крыльчатки. 3. Получив ускорение поток воды двигается дальше, а с другой стороны в насос поступает новая порция воды и, таким образом, система может работать по замкнутому циклу.
Рециркуляционные насосы
В отличие от циркуляционных насосов, которые обеспечивают движение жидкости от котла по всей системе, агрегаты для рециркуляции повышают давление до заданных показателей. Они устанавливаются для поддержания постоянной горячей температуры в системах водоснабжения. Как правило, их используют на магистралях со змеевиком.
Центробежные насосы
Центробежные насосы отличаются от циркуляционных способом установки в трубопроводах. Циркуляционные агрегаты устанавливаются на горизонтально расположенных трубах т. к. ротор должен занимать исключительно горизонтальное положение. Центробежные могут быть вмонтированы в вертикальные трубопроводы.

Модификации циркуляционных насосов по типу ротора

Важной характеристикой для циркуляционных насосов является отличие по типу ротора. Выпускают оборудование с сухим и «мокрым» ротором.

Насосы с сухим ротором: ротор действует в герметично закрытом корпусе, с жидкостью взаимодействует только крыльчатка. Это обеспечивает более высокий КПД и экономию электроэнергии благодаря уменьшению сил сопротивления. Однако, полый корпус действует как резонатор, усиливая шум от взаимодействия деталей ротора, особенно от вращающихся. Кроме того, открытые детали быстро загрязняются, особенно от загрязняющих частиц страдают уплотнительные элементы. В результате, срок службы таких устройств не превышает 5 лет. С другой стороны, торцевые уплотнители устанавливаются сразу на весь срок службы и практически не выходят из строя, т. к. делаются из графита и нержавеющей стали, не требуют смазки.

Модели с «мокрым» ротором, погруженным в теплоноситель, имеют открытую конструкцию и служат дольше, поскольку теплоноситель выполняет роль смазки, а также охлаждает устройство. Это позволяет снизить уровень шума при работе и делает оборудование менее чувствительным к качеству теплоносителя низкого качества и, вследствие этого, увеличивает срок службы почти вдвое, как минимум до 7 лет. Немаловажно, что прокладки в насосах с «мокрым» ротором изготавливаются из специальных стойких материалов, а детали – из нержавеющих сплавов. При этом уровень шума гораздо ниже, поскольку звуки гасятся жидкостью. Кроме того, такие устройства проще в обслуживании, поскольку не надо заботится о постоянной смазке деталей.

Недостатки устройств с «мокрым» ротором: низкий КПД и опасность повреждений при использовании теплоносителя низкого качества (загрязненного примесями, твердыми частицами, агрессивными веществами). Кроме того, сальниковые уплотнители быстро выходят из строя, если окажутся вне жидкости.

Мнение эксперта
Никита Куприянов
Эксперт в области физики и химии. Имеет большой опыт работы в лабораториях, занимающихся изучением состава воды и способов ее очистки.
Такие устройства имеет смысл устанавливать там, где есть возможность обеспечить и контролировать качество теплоносителя. Например, в собственных домах, где используется очищенная вода, есть возможность установить фильтры, периодически менять теплоноситель (его замена рекомендуется в среднем каждые 5 лет).

Заключение

Насос является обязательным элементом при устройстве системы отопления и горячего водоснабжения в частном доме. Он обеспечивает стабильную подачу горячей воды или теплоносителя от котла в систему. Для обеспечения циркуляции в системе предназначены циркуляционные насосы. От правильного выбора насосного оборудования во многом зависит поддержание комфортной температуры в помещениях.

Интересное видео по теме:

Самые частые вопросы при выборе насосного оборудования для отопления и горячего водоснабжения

Можно ли поставить на систему отопления насос, в инструкции которого указано, что он предназначен для горячей воды?

Важно учитывать, что «для горячей воды» означает температурный предел, поскольку из крана с горячей водой течет не кипяток, а именно горячая вода, температура которой не выше 60 — 650С. В противном случае пользоваться таким краном было бы опасно, учитывая значительное давление в системе. Кипяток из бойлеров (стационарных нагревательных емкостей) подается самотеком и, поэтому, не представляет опасности для пользователей. Учитывайте, что в стандартной системе отопления теплоноситель нагревается до 950С.

Как сделать циркуляционный насос малошумным и уменьшить вибрацию?

Если насос соответствует эксплуатационным параметрам и правильно установлен, он не должен заметно шуметь и вибрировать. Проблема может быть связана с воздухом в системе. Если воздух не удалился автоматически после запуска, то его можно удалить через специальный клапан после первого прогона теплоносителя по системе.
На уровень шума могут влиять показатели давления. Слишком высокое или слишком низкое давление возбуждает квитационные процессы, выраженные в образовании и схлопывании пузырьков в жидкости. Это происходит из-за большой разницы давлений в областях нагнетания и всасывания. Чтобы преодолеть это нарушение надо отрегулировать давление, понизить или увеличить напор в системе.

Наибольшей проблемой является шум и вибрации из-за изношенности агрегата или дефектных деталей. В этом случае агрегат нуждается в замене или, как минимум, в капитальном ремонте.

В продажи насосы с мокрым и с сухим ротором Какой насос лучше для отопления частного дома?

В принципе, выбирать надо по другим характеристикам, таким как мощность и температура теплоносителя. Однако, поскольку трассы ХГВ могут считаться открытыми системами, т. к. через краны возможно попадание воздуха, то для них лучше использовать агрегаты с сухим ротором. Отопительная система представляет собой герметично закрытый контур и для нее оптимальнее использовать устройства с мокрым ротором.

Как понять, что в систему отопления попал воздух?

Опытный специалист может определить это по изменениям в режиме работы насоса. Но лучше периодически санировать систему, пользуясь специальными отводами (клапанами), которые обязательно есть в конструкции. Действовать они могут в ручном и в автоматическом режимах.

Как точно подсчитать, каким требованиям должен соответствовать насос для системы отопления?

Главным критерием, по которому следует выбирать насос для отопления, является производительность. Подсчитать производительность для конкретного помещения можно по формуле: Q=0,86R/TF-TR. Расшифровка формулы: Q — требуемая производительность агрегата (измеряется в м3/ч), R — тепловая мощность из расчета 1 кВт на 10 м2,TF — температура теплоносителя на входе в систему отопления, TR — температура теплоносителя после прохождения по системе. Например: для дома площадью 100 м2 требуется тепловая мощность R=10 кВт, котел нагревает теплоноситель до 750С, на возврате в котел температура теплоносителя будет 550С, после вычисления по формуле производительность составит 0,43 м3/ч. Соответственно, выбирать следует насос с производительностью не меньше этого значения.

Какие марки насосов рекомендуется использовать для отопления и подачи горячей воды к кранам?

В бытовом применении, т. е. для обеспечения систем отопления и ХГВ, хорошо себя зарекомендовали агрегаты датского бренда Grundfos. Устройства этого производителя завоевали широкую популярность благодаря надежности, оснащенности удобными электронными системами управления, экономичности.
Большой выбор моделей разной мощности с электронным управлением представлен в каталоге компания Wilo.
Продукция итальянского бренда DAB характеризуется наличием встроенной защиты от перегрузок и широким рабочим диапазоном (от −10 °C до +110 °C).
В любом случае, следует выбирать модель, соответствующую условиям эксплуатации.

Где нельзя устанавливать циркуляционный насос?

Перед расширительным баком или водонагревателем, поскольку насос будет наполнять емкость, забирая воду из системы. Это может привести к попаданию воздуха систему.