Насос для котла отопления: на котел, виды приборов, принцип работы, установка своими руками, для чего нужен,как работает, устройство циркуляционного насоса,насосы для газовых котлов отопления,циркуляционный насос с мокрым ротором

Строение и разновидности систем с естественным типом циркуляции

Обычно схема отопления без насоса включает перечень обязательных компонентов:

• нагревательный прибор – котел или печь, которую можно топить доступным в том или ином регионе видом топлива;
• расширительный бачок, который позволяет сбросить лишнее давление или долить воды в отопительный контур;
• трубы, образующие контур, по которому будет двигаться вода в системе;
• батареи, которые позволяют более качественно обогреть помещение за счет увеличения площади теплоотдающей поверхности.

Диаметр труб для отопления с естественной циркуляцией будет несколько большим, чем при условии применения циркуляционного насоса.

Исходя из того, какой именно теплоноситель будет использоваться, системы отопления с естественной циркуляцией могут быть водяными или паровыми.

Приведем отличительные особенности каждого из типов отопления.

Два насоса в схеме с теплым полом

Справка! Если используется эта технология, насос необходимо монтировать горизонтально, обязательно после смесителя подачи. В некоторых системах используют по несколько устройств, по одному на каждый этаж.

Заполняя обвязку теплоносителем, не всякий раз получается удалить весь воздух. Последний блокирует путь жидкости, а спуск можно осуществить не через любой коллектор. Решением проблемы является вентиль, встроенный в насос циркуляции. Для выпуска газов достаточно повернуть его против часовой стрелки, подать воду, затем закрутить диск и включить устройство. При необходимости, процедуру повторяют.

Расчет циркуляционного насоса

Циркуляционный насос в отопительной системе дома должен решать главную задачу: обеспечивать достаточную для отдачи нормированного количества прокачку рабочего тела. То есть, прокачивать по трубам проходить такой объем теплоносителя, который при остывании в одном цикле передаст воздуху комнат энергию, указанную в СНиП (как минимум).

При расчете используются нормы для самого холодного времени года. А именно, при требованиях отдачи тепла на уровне 173-177 Вт/кв.м в условиях температуры воздуха на улице от -25 до -35 градусов. Данная норма действительна для одно- и двухэтажных строений. В домах большей высоты принимается отдача в 100 Вт/кв.м.

По данным показателям вычисляется, в первую очередь, мощность главного нагревателя, электрического, газового, жидко или твердотопливного котла. Основной параметр циркуляционного насоса, расход или производительность, быстро и удобно вычисляется на основании характеристик отопителя. Для этого достаточно поделить мощность котла в Ваттах на дельту температур, показатель остывания воды за один рабочий цикл. Это разница между подачей и обраткой. На практике ее принимают равной 20-25, так как на выходе котла теплоноситель имеет 80-95%, а после прохода через батареи от 60 до 70 градусов Цельсия.

Однако вычислить производительность насоса — только половина дела. Его характеристик должно быть достаточно для преодоления гидравлического сопротивления всей сети труб внутри дома. Оно приводится к параметру напора насоса в таком соотношении: 100 Па/м соответствует 0,01 м.

Для расчета гидравлического сопротивления трубной сети внутри дома игнорируют его этажность. Причина проста: длина труб подъема воды от котла практически всегда равна протяженности обратки. Для расчета гидравлического сопротивления обычно используют специальные формулы, учитывающие все особенности распределительной сети.

Пример расчета циркуляционного насоса

Есть и упрощенный вариант расчета. В расчете используются следующие допущения:

• один метр прямой трубы создает сопротивление от 100 до 150 Па на каждый метр, в зависимости от материала;
• использование фитингов увеличивает сопротивление сети на 30%;
• при использовании трехходовых смесителей нужно добавить еще 20% от прямого сопротивления к конечному результату.

Порядок расчета выглядит так: сначала измеряют общую протяженность труб. Умножая ее на нормированное сопротивление, получают базовый результат. Затем к нему добавляют потери. То есть, прибавляют проценты для фитингов, смесителей, поворотов. Если сеть построена по однотрубной схеме и в радиаторах используются терморегулирующие вентили, к итоговому результату добавляют 70% от базового значения сопротивления.

Существует мнение, что полученные в итоге расчетов целевые параметры циркуляционного насоса описывают технический максимум. А на практике можно взять устройство с заниженными показателями. Однако упрощенный расчет означает достаточно серьезный люфт в итоговых результатах. Множество факторов остаются неучтенными.

Что такое коэффициент уплотнения щебня

Насос и котел на твердом топливе

Подсоединение насоса к системе с твердотопливным агрегатом осуществляется на обратной линии. В этом случае применяется подключение перекачивающего прибора в контур котла с байпасом и трехходовым смесительным клапаном. В дополнение последний может быть оснащен сервоприводом и накладным температурным датчиком.

Схема подключения твердотопливного котла основана на двух важных элементах, позволяющих ей эффективно функционировать в системе отопления частного дома. К ним относится: группа безопасности и смесительный узел на основе трехходового смесительного клапана

Вследствие того, что максимальная производительность отопительного оборудования используется полной мерой только в холодный период, возможно осуществить установку теплоаккумулятора (ТА). Он способен поглощать избыточное тепло, а затем, по требованию, отдавать его контуру отопления.

Этот аккумулятор выполнен в форме бака и обложен теплоизоляционным материалом. С одной стороны устройства расположено два патрубка, предназначенные для его подключения, и два с другой – для подсоединения к линии радиаторов.

У теплоаккумулятора есть два контура: малый и большой. Первый получает энергию от котла, второй – отдает по надобности теплоноситель отопительной системе

В процессе прохождения жидкости через котел, который функционирует на максимуме, теплоноситель в тепловом аккумуляторе со временем прогревается до 90-110 градусов. В большом контуре требуется врезка еще одного циркуляционного прибора.

В зависимости от меры остывания жидкости в системе, обеспечивающей отопление, через клапан сюда будет входить необходимо количество тепла из аккумулирующего устройства.

Способы подключения

Подключение в электросеть с помощью вилки и розетки. Этот способ предусматривает установку электрической розетки в непосредственной близости к месту, где монтируется циркуляционный насос. Иногда они могут поставляться с подключенным кабелем и вилкой в комплекте, как на фото:

В этом случае можно просто включить прибор в электросеть, используя розетку, расположенную в зоне досягаемости кабеля. Нужно только убедиться в наличии третьего, заземляющего контакта в розетке.

При отсутствии шнура с вилкой, их нужно докупить, или снять с неиспользуемого электроприбора

Следует обратить внимание на сечение проводников шнура. Оно должно находится в пределах от 1,5 мм2 до 2,5 мм2. Провода должны быть медными многожильными, обеспечивающими стойкость к многократным изгибам

Шнур с вилкой для подключения электроприборов в сеть изображен на фото ниже:

Провода должны быть медными многожильными, обеспечивающими стойкость к многократным изгибам. Шнур с вилкой для подключения электроприборов в сеть изображен на фото ниже:

Перед тем, как подключить циркуляционный насос, необходимо выяснить, какой из трех проводов шнура соединен с заземляющим контактом вилки. Это можно сделать с помощью омметра, заодно проверив целостность остальных проводов.

Открываем крышку клеммной коробки. Внутри коробки расположены три клеммы, предназначенные для включения прибора в сеть, имеющие обозначение, как на картинке:

Откручиваем зажим кабельной муфты (на первом фото это пластиковая гайка, в которую заведен кабель), одеваем его на наш шнур, заводим шнур в муфту. Если внутри коробки имеется хомут для крепления кабеля, продеваем шнур через него. Соединяем предварительно зачищенные от изоляции концы проводов шнура с клеммами.

К клеммам L и N нужно подключить провода, соединенные со штекерами вилки (не бойтесь их перепутать, это не критично), к клемме РЕ следует подключить провод заземляющего контакта вилки (а вот здесь ошибаться нельзя). Прилагаемая к изделию инструкция запрещает эксплуатировать его без защитного заземления. Далее, затягиваем хомут (при наличии), плотно закручиваем зажим кабельной муфты, зарываем крышку клеммной коробки. Насос готов к включению в электросеть.

Стационарное подсоединения. Схема подключения циркуляционного насоса к электросети с заземлением предоставлена ниже:

Требования к сечению проводов здесь те же, что и в предыдущем варианте. Кабель при таком монтаже может использоваться как гибкий, так и негибкий, медный, марки ВВГ, или алюминиевый, АВВГ. Если кабель негибкий, монтаж должен обеспечивать его неподвижность. Для этого кабель вдоль всей трассы закрепляется хомутами.

В данном варианте используется устройство защитного отключения (дифференциальный автомат). Вместо него можно применить обычный однополюсный автомат, пропустив через него только фазный провод. Если автомат установлен в щитке, где имеется шина РЕ, то кабель от насоса до автомата должен быть трехжильным. При отсутствии такой шины, клемму РЕ следует соединить с заземляющим устройством. Такое соединение можно выполнить отдельным проводом.

Отдельно хотелось бы рассмотреть такой вариант монтажа, как подключение насоса к ИБП. Он наиболее предпочтителен и обеспечивает независимость функционирования системы отопления от перебоев в подаче электроэнергии. Схема подключения циркуляционного насоса к источнику бесперебойного питания предоставлена ниже:

Мощность ИБП следует подбирать, исходя из мощности электродвигателя насоса. Ёмкость аккумуляторной батареи определяется расчетным временем автономного питания циркуляционного насоса, то есть временем, когда электросеть отключена. О том, как выбрать ИБП для котла мы рассказывали в отдельной статье. Требования к сечению кабелей, а также к наличию защитного заземления, относятся ко всем вариантам подключения.

Напоследок рекомендуем просмотреть видео инструкции по подсоединению различных моделей насосов к электрической сети:

Вот мы и рассмотрели, как правильно выполняется подключение циркуляционного насоса к электросети. Схема и видео примеры помогли закрепить материал и наглядно увидеть нюансы монтажа!

Будет полезно прочитать:

• Как выбрать аккумуляторы для ИБП
• Как подключить электрический котел отопления
• Схема подключения дифференциального автомата

Критерии выбора водяного насоса в систему

Если разговор вести о небольшом частном доме, то оптимальное решение — приобрести насос с мокрым ротором

На какие характеристики надо обратить внимание, выбирая его:

1. Приборы этого типа работают от сети переменного тока напряжением 220В. Поэтому мощность электродвигателя не превышает 100 Вт, минимальный параметр — 50 Вт. Разница в стоимости между двумя моделями не очень большая, поэтому рекомендуется выбирать по максимальному параметру с учётом размеров самой системы отопления.
2. Количество режимов переключения скоростей. По этому критерию приборы делятся на однорежимные и с возможностью изменять скорость вращения ротора. Кстати, последние в маркировке обозначаются буквой «S». Лучше выбирать именно такие.

Допустимая температура теплоносителя. Идеально +110 °C.
Класс безопасности IP44.
Тип соединения — фланцевое или резьбовое. Здесь на усмотрение производителя работ по установке.
Максимальное давление в системе 10 бар

Обратите внимание, это не напор насоса

И две основные характеристики: производительность и напор. Они выбираются из расчёта обогреваемой площади дома. Соотношение такое:

Это соотношение не учитывает разветвленность системы, количество запорной арматуры. А ведь именно на этих деталях получаются значительные потери мощности.

При этом надо обязательно учитывать температурный режим работы отопительной системы. Здесь в расчёт берётся температура теплоносителя на выходе из котла и на входе.

Принцип работы насосов

Циркуляционные устройства работают на электричестве. Существует два подхода системы, что ведёт к их разделению на устройство «сухого» и «мокрого» типа. Принцип работы сухой цепи заключается в том, что привод является полностью изолированным от каждого насоса и турбины, а вращение передаётся через вал. Как правило, такие устройства довольно массивные.

Сухие насосы для циркуляции воды в системе отопления — это мощные и эффективные устройства, обеспечивающие очень высокую скорость потока и высокое давление в системе. Без них трудно управлять отоплением. В квартире или частном доме устанавливать их необходимо. Однако, есть некоторые недостатки:

1. Вал, который передаёт вращение — это сложная система уплотнения, предотвращает утечку жидкости под давлением. Эти уплотнения постепенно изнашивается, что требует регулярного профилактического обслуживания, включая замену на новые.
2. Работа насоса всегда сопровождается звуковым эффектом с воздушным охлаждением.

Наконец, система является очень дорогостоящим выбором, лучшим вариантом будет покупка насоса с «мокрым ротором». Вертикальный насос с «мокрым ротором» также бывает различных типов.

Как установить на полипропилен

Непосредственная установка

Процесс установки насоса на отопление требует предварительной покупки оборудования с разъемной резьбой. В случае его отсутствия монтаж будет затруднен необходимостью самостоятельного подбора переходных элементов. Для долгосрочного функционирования также понадобится фильтр глубокой очистки и обратные клапаны, обеспечивающие работу под давлением.

Монтаж осуществляют с помощью набора гаечных ключей соответствующих размеров, запорной арматуры и байпасов, равных диаметру стояка.

Место для врезки

При подключении насоса необходимо учитывать его периодическое техобслуживание и ставить в зоне прямой досягаемости. Приоритетное место установки также определяется другими нюансами. Раньше мокрые насосы часто монтировались в обратных контурах. Охлажденная вода, что омывала рабочую часть оборудования, продлевала сроки эксплуатации сальников, роторов и подшипников.

Детали современных циркуляционных приборов выполнены из прочного металла, защищенного от воздействия горячей воды, и потому могут свободно крепиться на подающем трубопроводе.

Повышение эффективности

Правильно смонтированный насосный агрегат может увеличить давление в зоне всасывания, и тем самым повышает эффективность отопления. Схема подключения подразумевает установку прибора на подающем трубопроводе недалеко от расширительного бачка. Это создает высокотемпературную зону на заданном участке обогревательного контура.

Перед врезкой байпаса с насосом понадобится убедиться в способности аппарата выдерживать натиск горячей воды. Если частный дом оборудован теплым полом, прибор нужно установить на линии подачи теплоносителя – это обезопасит систему от появления воздушных пробок.

Аналогичный способ подходит для мембранных баков – байпасы крепятся на обратке в минимальной близости от расширителя. При этом может быть усложнен доступ к агрегату. Проблему исправит монтаж на поставляющем контуре с врезкой вертикального обратного клапана.

Структурная схема

Установка циркуляционного оборудования требует соблюдения правил, касающихся последовательности крепления элементов:

• шаровые краны, монтирующиеся по бокам насоса, обеспечивают возможность его снятия с целью проверки или замены;
• фильтр, врезанный перед ними, защищает систему от включений, засоряющих трубы. Песок, окалина и мелкие абразивные частицы быстро разрушают крыльчатку и подшипники;
• верхние части байпасов оснащаются клапанами для стравливания воздуха. Они могут открываться вручную или работать в автоматическом режиме;
• схема правильного монтажа «мокрого» насоса подразумевает его горизонтальное крепление. Стрелка на корпусе при этом должна совпадать с направлением движения воды;
• защита резьбовых соединений обеспечивается применением герметика, а все сопряженные детали укрепляются прокладками.

С целью соблюдения безопасности, подключать насосное оборудование можно только к заземленной розетке. Если заземление еще не проведено, его необходимо обеспечить до начала эксплуатации аппарата.

Зависимость насоса от наличия электричества – не преграда для нормального функционирования. При разработке проекта нужно включить в него возможность природной циркуляции.

Последовательность работ

При подключении к действующей отопительной сети понадобится слить из нее теплоноситель и продуть систему. Если трубопровод активно использовался на протяжении многих лет, его необходимо промыть несколько раз, чтобы удалить из труб остатки накипи.

Функциональная цепочка из циркуляционного насоса и его арматуры монтируется в заранее выбранном месте согласно правилам подключения. Когда установочный цикл завершен и прикреплены все дополнительные приборы, трубы снова заполняются теплоносителем.

Для удаления остатков воздуха нужно открыть центральный винт на крышке аппарата. Сигналом успешного стравливания станет вода, текущая из отверстий. Если насос обладает ручным управлением, газы понадобится выводить перед каждым включением. Для сохранения оборудования и уменьшения вмешательства в процесс обогрева можно поставить автоматический насос с системой контроля работы.

4 Как правильно подобрать насос?

Чтобы правильно подобрать циркуляционный насос для системы отопления, нужно учесть, что устройство должно отвечать определенным критериям:

• продуктивность работы помпы;
• давление помпы, напор;
• условия работы;
• внешние аспекты – уровень шума, размеры, обслуживание.

В последнем пункте выигрывает, несомненно, насос мокрого типа, он меньше и бесшумнее. Но с другими критериями следует разобраться.

4.1 Расчет производительности помпы

Производительность помпы подразумевает количество перегоняемого теплоносителя, его расход при  наименьшей загрузке устройства. Чем выше производительность, тем лучше.

Расчет насоса по критерию производительности можно по формуле: Q = N / (t 2 – t 1), где Q – искомая величина производительности,N – соответствует мощности отопительного котла,t1 – величина температурыжидкости в «обратке» контура, t2 – показатель температуры в подающем отсеке, после отопительного котла.

По этой формуле можно приблизительно выбирать параметры требуемого насоса. Считают, что на 10 м кольца контура необходимо примерно 0,6 м напора помпы.

4.2 Давление устройства

Давление аппарата – уровень, на который устройство сможет поднять воду в контуре отопления. Обычно этот параметр указывают в документах к механизму и на самой помпе.

Например, насосы для отопления моделиGRUNDFOSUPS25-40. Цифры в этой марке означают:

40 – высота подъема жидкости – 4 м или 0,4 атм. давления

Эту величину берут во внимание в первую очередь, выбирая насос. 25 – диаметр присоединяемых труб – 25 мм

Обычно используют трубы диаметром 32 и 25 мм.

Поэтому, задаваясь вопросом, как правильно выбрать циркуляционный насос, следует брать во внимание полное название насоса. Он должен подходить по диаметру к трубам системы

На помпе указывают также потребляемую мощность, направление движения ротора, количество оборотов.

4.3 Внешние аспекты

Работа устройства и необходимое количество тепла зависят также от температуры окружающей среды. Неправильно подобранный насос может начать перегреваться, потому как может не справиться с чрезмерной нагрузкой.А значит,перед тем, как рассчитать необходимые параметры устройства, следует хорошо знать характеристики котла и отопительной системы.

Схема установки циркуляционного насоса

Для труб с большим диаметром циркулирующий теплоноситель будет большего объема и, следовательно, понадобится более мощный насос. Для теплоносителя из незамерзающей жидкости, как правило, помпа должна подбираться более производительная и надежная.

4.4 Расчет мощности

Мощность циркуляционного насоса для отопления зависит от площади помещения, которая отапливается. К примеру, площадь равна 200 м2. Чтобы в здании было тепло, придерживаются примерного соотношения: 1 кВт тепловой энергии на 10 м2. Следовательно, на данную площадь потребуется 20 кВт.

Далее следует рассчитать разницу температур на подающем и обратном контуре. Специалисты советуют в пределах 10ᵒС. Производят расчет мощности: 20:10=2.  Рассчитанный таким образом параметр и есть мощность помпы, измеряемая в м3/ч.

Расчет циркуляционного насоса производят также по параметрам количества необходимого тепла, сопротивления труб, расхода электроэнергии, предельного уровня температуры.

Как подобрать циркуляционный насос для отопления, чтобы сделать работу системы наиболее эффективной? Для правильного подбора следует учесть немало факторов, параметров и характеристик насосов и отопительной системы, а также внешних условий и ожидаемого результата. Можно также учесть отзывы о той или иной марке аппарата. К выбору подходят ответственно, ведь от него во многом зависит комфорт в доме.