Во всех современных системах отопления используются водяные насосы для отопления. Они обеспечивают циркуляцию теплоносителя, чем увеличивают эффективность автономного отопления.
Необходимость насоса
Система отопления может функционировать без принудительной циркуляции теплоносителя, повинуясь законам физики. Применение насоса приводит к следующим конструктивным и техническим изменениям системы отопления:
- В обычной (гравитационной) системе один из основных недостатков — разная температура отопительных элементов. Чем дальше от котла установлен радиатор, тем меньше его температура. Причина кроется в том, что вода медленно движется по трубам. Принудительная циркуляция насосом резко ускоряет скорость жидкости в трубе и она не успевает остыть во время доставки к радиатору. Температура в разных участках отопительного контура выравнивается.
- В системе без насоса очень остро стоит вопрос гидравлического сопротивления. Эту проблему обходят использованием труб с заведомо завышенным диаметром. В результате контур выполняется трубой сечением 32 — 50 мм, что бьет как по кошельку, так и по эстетическому восприятию. Насос позволяет уменьшить диаметр розлива.
- Естественная циркуляция требует прокладки розлива под уклоном для ускорения потока в трубопроводе и выдавливания воздуха в открытый расширительный бак. Система с насосом позволит укладывать розлив без уклона.
- В системе с высоким гидравлическим сопротивлением (с лучевой разводкой, к примеру) создаваемый при нагреве перепад давления недостаточен для циркуляции — отопление не будет работать. И здесь без насоса не обойтись в принципе.
Минусы
У систем с принудительной циркуляцией есть только два существенных недостатка. Первый состоит в непрерывном потреблении насосом электроэнергии. Это приводит, даже при малой мощности циркуляционных насосов, к ощутимым затратам за месяц – 250-300 рублей.
А второй — энергозависимость системы. Поэтому на случай кратковременных перебоев электроснабжения необходима установка бесперебойного питания для насоса отопления (к примеру аккумуляторные батареи).
Выбор насоса
Когда выбрана система с принудительной циркуляцией и выполнен ее проект, возникает вопрос какое оборудование использовать и как выбрать циркуляционный насос для отопления.
Можно подобрать насос по таблицам на сайте производителя или сделать выбор на основании расчетных требуемых характеристик.
По напору
Расчет по напору зависит в первую очередь от протяженности отопительного контура. Насосу необходимо преодолеть гидравлическое сопротивление системы, создаваемое трубами, фитингами и запорной арматурой.
Простая формула для расчета напора предложена специалистами из фирмы Wilo:
H=R*L*ZF,
H — напор, м,
R — падение напора на 1 погонном метре трубы. Принимают равным 0,01 — 0,015 метра напора на 1 погонный метр контура,
ZF- поправочный коэффициент на сопротивление запорной арматуры и фитингов. Принимают 1,3 для современной запорной арматуры и фитингов. Установленный в основном контуре терморегулятор или дроссель увеличивают потери напора дополнительно в 1,7 раза.
Примерный расчет напора двухтрубного отопления, смонтированного по периметру здания размером 7х12 м:
периметр дома 7х2+12х2=38 м,
длина системы двухтрубного отопления 38х2=76 м,
считаем напор для системы без терморегулятора.
В итоге требуется насос с напором 0,015х76х1,3=1,5 м.
По производительности
На практике применяется упрощенная формула:
Q=N/(T1-T2),
Q — производительность в кубометрах в час,
N — тепловая мощность котла, кВт,
Т1 и Т2 — температуры теплоносителя на подаче и обратке.
Пример. У котла мощностью 20 кВт на выходе температура 92 градуса, а на обратке — 64. Необходим насос с производительностью 20/(92-64)=0,71 куб.м./час.
Подключение
В открытой системе
В работоспособной гравитационной системе отопления насос используется для ускорения циркуляции. Это приведет к более равномерному нагреву радиаторов и дополнительно к более быстрому прогреву дома после запуска котла.
Место установки насоса при типичном устройстве контура
Выйдя из котла, розлив круто поднимается вверх. Этим формируется разгонный коллектор. Открытый расширительный бак монтируется в верхней точке разгонного коллектора. Бак компенсирует изменение давления и объема воды при нагреве и в него вытесняется воздух. Бак также служит для подпитки контура.
Затем контур под углом в несколько градусов возвращается к котлу. Вода, стекая по уклону, отдает тепло радиаторам, которые врезаны параллельно основному контуру.
В этом случае насос устанавливается перед котлом на обратке.
Подсоединение насоса, не препятствующее естественной циркуляции
Шаровым вентилем разрываем основной контур. Врезки насоса выполняют меньшим диаметром до и после вентиля в основном контуре. Когда работает насос, байпас перекрывают, чтобы насос не гонял жидкость по кругу.
Врезки насоса снабжаются парой отсекающих вентилей. Перед крыльчаткой насоса устанавливают грязевик, а в системах небольшого объема — фильтр грубой чистки.
Отопление работает в штатном режиме принудительной циркуляции. Когда пропадает электропитание, вентиль на байпасе открывается. Система переходит в режим обычной гравитационной.
В системе с радиаторами и теплым полом
Размещение насоса в системе с двумя контурами – для радиаторов и для теплого пола. Контуры делают независимыми. На выходе из котла устанавливается гидрострелка с несколькими парами выводов. Она представлена толстой трубой между подачей и обраткой. Забирая жидкость с различных пар отводов, получают различную температуру и перепад.
Циркуляцию с неизменной температурой обратки через гидрострелку обеспечивает основной насос. Дополнительный насос забирает воду с ближних к обратке пары выводов гидрострелки и поддерживает циркуляцию в контуре теплого пола, сохраняя в нем постоянную температуру. К другой паре выводов независимо подключается контур с радиаторами. При такой схеме теплый пол и радиаторы могут отапливать дом как независимо, так и сообща.
Заключение
Применение циркуляционных насосов позволяет не только повысить эффективность отопления, но и реализовать разнообразный спектр схем и задач отопления, неосуществимых без их использования.
По материалам сайта GidOtopleniya.ru
