Монтаж циркуляционного насоса: советы по правильной установке в систему отопления своими руками

Устройство и принцип действия

Циркуляционные насосы – это узкоспециализированное оборудование, назначение которого заключается в принудительной циркуляции воды. Насос включает в себя:

• Корпус, который производится из нержавеющих металлов (стали, чугуна, латуни, бронзы) и сплавов;
• Ротор. Для изготовления применяется керамика или высококачественная сталь;
• Вал ротора. Включает в себя колесо-крыльчатку с лопастями;
• Электродвигатель, имеющий определенную мощность, для приведения в движение ротора.

Вертикальный насос, как часть замкнутого трубопровода, всасывает жидкость с одной стороны, за счет вращения крыльчатки ускоряет ее движение, а затем выталкивает воду с другой стороны. Благодаря этому процессу на входе создается разряженное пространство, а на выходном патрубке – компрессия.

За счет равномерной работы оборудования поддерживается определенный уровень давления в отопительной системе. Однако, для увеличения его показателя необходимо применять специальное устройство. Циркуляционный насос, прежде всего, применяется для преодоления сопротивления на участках системы отопления.

Особенности циркуляционных насосов

В отопительных сетях принудительного обращения жидкости по трубам размещение насоса преследует цель улучшения тепловой емкости. Правильный монтаж для циркуляции позволяет добиться изменения подачи теплой воды, и как следствие передающегося тепла в зависимости от температуры снаружи, поддерживая стабильное состояние внутри комнат.

На рынке присутствуют два вида приборов для регуляции:

С сухим ротором отличаются существенно большим коэффициентом полезного действия, достигающий 80%. Уровень шума при работе не высокий. Однако оборудование достаточно сложное и требуется постоянного ухода.

Сухой ротор

Для устройств с мокрым ротором характерны низкий уровень коэффициента ПД, издает больше шума. Однако более простое в уходе и лучше подходит для частных домов.

Влажный ротор

Относительно недавнего прошлого в постройках использовали вертикальную систему отопления, работающую от воды, которая разгонялась по трубам при помощи насосов. Нагревал жидкость котел на газу или печь с углем и дровами. Со временем больше предпочтений стал отдавать частному жилью, которая обогревается с помощью системы насосов. Такой подход отличается следующими достоинствами:

Особенности помпы

1. Ускоряется работа носителя тепла.
2. Горячая жидкость быстрее достигает радиаторов, нагревает помещение, после чего возвращается к обогревательному элементу.
3. Существенно снижается время до нагрева помещения до оптимальных температур.
4. Скорость циркуляции жидкости по системе существенно выше. Поэтому можно использовать трубы меньшего просвета. Они значительно дешевле аналогов с большим диаметром, поэтому использование отопления с насосом для циркуляции дешевле. Поэтому можно ствол сделать более загнутым, с незначительными отклонениями, после чего усложнить. В процессе монтажа нужно выбрать подходящий блок для насоса и подобрать уровень давления.
5. Использование внутреннего оборудования для подачи жидкости в системе позволяет получить теплый пол, а также эффективный закрытый ствол труб, которые могут работать под высоким давлением.
6. При этом не обязательно устанавливать ствол и трубы рядом со стенами. Таким образом декор интерьера существенно улучшается. Также, линии обычно крепят внутрь стен, в потолки и пол.

Функционирование устройства

Несмотря на большое количество информации, многим трудно понять, куда и как правильно установить циркуляционный насос для обеспечения принудительной циркуляции воды в системе отопления дома. Нужно следовать инструкции. Часто этот блок расположен на обратном трубопроводе, что приводит к следующим ситуациям:

1. Температура жидкости в поставках значительно выше, поэтому насос не работает.
2. Плотность горячей воды меньше.
3. Статическое давление в трубопроводе выше, что облегчает функционирование прибора.

Иногда, попадая в помещение, где установлен котёл, обеспечивающий отопление в квартире, можно увидеть, что система основана на возврате. Можно сказать, что это единственно правильное решение, даже если не знать о центробежном приборе, который может стоять в выходной трубе.

Опыт показывает, что не более 5 минут после начала процесса нагрева срабатывает защитный клапан. Если установить прибор на обратном трубопроводе, пар в нем не появляется, а время до аварии увеличится до 20 минут. То есть, если установить обратный клапан, взрыв предотвратить не получится, но задержать его, чтобы выиграть время для принятия решения, можно.

Технология установки насосного оборудования в сеть

Этапы работы: подобрать нагнетатель, определить зону врезки, установить и подключить.

Правила установки:

1. Байпас и шаровые краны позволяют отключить оборудование, быстро снять и заменить или отремонтировать без остановки работы сети. В верхнюю часть байпаса обязательно врезают воздушный клапан ручного или автоматического типа.
2. Нагнетатели с ручной регулировкой перед запуском нужно развоздушить. Для этого открывают клапан спуска воздуха, запускают прибор в работу на 10 минут, выключают и снова открывают клапан. Процесс выполняют каждый раз при запуске сети в эксплуатацию.
3. Размещают насос только горизонтально, чтобы лопасти погружались в теплоноситель при частичном заполнении трубопровода. Клеммы располагаются вверху.
4. Розетка для подключения отдельная, герметизированная и заземленная.
5. При длине трубопровода до 80 м хватит одного насоса. Если есть ответвления, батарей больше 5 штук или сеть длиннее 80 м – врезают несколько нагнетателей. На каждые дополнительные 20 метров – один насос. Отдельный прибор монтируют на ответвление тупикового типа, например, при подаче тепла в отдаленную комнату.

Подбор зоны монтажа и подключение

Чаще всего хозяева придерживаются схемы установки циркуляционного насоса в систему отопления в контур обратной циркуляции.

Причины такие:

• температура и плотность ниже, оборудование прослужит дольше;
• повышенное статическое давление воды снижает нагрузку.

Допускается врезка насоса в систему отопления на контур подачи, но только при условии прогрева теплоносителя до + 110 С при пиковых нагрузках. Это значит, что в сети с твердотопливными котлами нагнетатель лучше ставить в трубу обратной подачи, а во всех остальных случаях можно врезаться в подающий контур.

Подключение насоса отопления своими руками и обвязка зависят от схемы сети:

1. В систему с гравитационной циркуляцией сначала устанавливают байпас. Это перемычка для поддержания работы магистрали при отключении электричества. Байпас есть в магазинах. Комплектация включает наличие кранов, вентиля, спускного клапана. Монтируют по схеме в паспорте. Как только электричество отключили, на байпасе открывают шаровой кран, вода пойдет в обход насоса. Перекрытый вентиль байпаса и открытый кран подачи воды на насос запускают работу сети с принудительной циркуляцией.
2. Для сети с принудительной циркуляцией нагнетатель врезают в разрыв трубы подачи или обратки. По обеим сторонам от насоса нужны шаровые краны, чтобы отключить оборудование от работы в случае поломки или нарушения. Сливать теплоноситель из всей сети не придется – только из участка сети с насосом.

Рекомендации:

• Ротор поворачивают только по горизонтали. Такое размещение не выведет оборудование из строя при частичном заполнении трубопровода водой.
• Перед установкой надо осмотреть прибор – на нем есть стрелка, показывающая направление потока. Устанавливают по ней.
• Если насос может работать в горизонтальном и вертикальном положении, врезка бывает вертикальной. Но это уменьшит работоспособность оборудования почти на треть.

Подключение насоса в сеть электропитания

Стандартные нагнетатели бытового применения работают от сети в 220 вольт. Основное правило – розетка должна быть отдельной, герметичной и заземленной. Для формирования подключения нужны три провода – фаза, ноль, заземление.

Как правильно подключить насос в систему отопления:

1. Розетку оснастить автоматом защитного отключения. Если нагнетатель оснащен питающим проводом, клеммной колодкой, надо подключать напрямую к кабелю и клеммам.
2. Клеммы расположены под крышкой, подписаны разъемы буквами: N – это ноль, L – это фаза, разъем «земля» не маркируют.
3. Три провода стыкуют с разъемами, закрепляют, закрывают крышку. После проверяют заземление, тестируют сеть, запускают в работу.

Резервное питание организуют стабилизатором с накопителями. Чем больше объем накопителей, тем дольше отработает устройство без централизованной подачи электропитания. В среднем потребление насоса до 300 Вт в сутки, а уточнить показатель можно в техпаспорте прибора.

Стоимость канализационных пластиковых труб

Оптимальная скорость работы насоса

Задача системы отопления с насосной циркуляцией заключается в надежной доставке теплоносителя ко всем потребителям системы, включая самые дальние радиаторы. Чтобы это происходило эффективно, насос должен создавать необходимый для этого напор: его рассчитывают проектировщики, учитывая гидравлическое сопротивление труб. Чаще всего бытовые насосы имеют 3-7 скорости вращения ротора, что позволяет увеличивать или уменьшать производительность работы.

Наиболее простой способ подобрать оптимальную скорость циркуляционного насоса:

1. Отопительную систему нужно вывести в рабочий режим.
2. Измерить температуру поверхности трубы перед и после котла при помощи лазерного поверхностного термометра (пирометра).
3. При разнице температур более 20 градусов скорость вращения ротора нужно увеличить.
4. Если разница меньше 10 градусов, скорость потока нужно уменьшить. Оптимальная разбежность уровня нагрева подачи и обратки – примерно 15 градусов.

Пирометр можно не применять, когда подающая и обратная труба оснащены термометрами. Если с помощью регулировок не удается достичь требуемой разницы температур в 10-20 градусов, это говорит о низкой эффективности системы. Причиной чаще всего бывает ошибка в подборе циркуляционного аппарата. Слишком низкая температура воды в обратке провоцирует увеличение нагрузки на котел и увеличение расхода энергоносителей. Очень горячая вода циркулирует слишком быстро, не успевая передать тепло обогревателям.

Однотрубные и двухтрубные системы

Специалисты проводят различие между двумя схемами нагрева с принудительной циркуляцией теплового агента — однотрубной и двухтрубной. От выбора того или иного варианта зависит не только расположение схем, но и длина трубопроводов, а также тип и количество оборудования для отключения, регулирования и контроля.

Однотрубная система отопления характеризуется последовательным включением нагревательных радиаторов в цепь. Теплоноситель возвращается через отдельный трубопровод в котёл только после того, как он поворачивается поочерёдно через все устройства системы. Недостатком этого метода является то, что радиаторы, которые ближе к тепловому блоку, становятся теплее, чем удалённые, и это снижает тепловую эффективность и срок службы оборудования. Ввод циркуляционного насоса в цепь и выравнивание температуры достигается во всех точках системы.

Двухтрубная компоновка имеет преимущества перед однотрубной, поскольку все отопительные приборы соединены параллельно с линиями подачи и возврата, что способствует равномерному распределению температуры по всем комнатам. Принудительная циркуляция хладагента приводит к повышению эффективности системы и возможности регулирования её тепловой мощности.

Принцип работы

Устройства для циркуляции жидкости работают за счет электричества. Согласно способам контроля за потоком жидкости разделяют устройства на сухие и мокрые. Причем принцип работы первого заключается в изолировании силового агрегата от другого оборудования и турбины.

Для регуляции скорости потока используют вал, который вращается с определенной скоростью. Поэтому оборудование с «сухим» ротором отличается достаточно крупными габаритами. При этом требуется предусматривать отдельную нишу для размещения устройств.

Составные части

Однако достоинства у такого подхода достаточно. Одним из главных является высокая передаваемая мощность, за счет которой циркуляция воды проходит с высокой скоростью и под давлением. Осуществление контроля за отопительной системой проводится с использованием сложного механизма. Причем контроль за системой требуется как в квартире, так и в частном доме. К минусам «сухих» насосов относят:

1. Вал, по которому передается вращение от силового прибора к турбине представляет собой сложный механизм, который для работы требуется частично уплотнять. При этом не допускается утечка жидкости при достижении давления. Со временем уплотняющие компоненты теряют прочностные и изоляционные характеристики. Поэтому требуется регулярно проводить осмотр и профилактические мероприятия.
2. При работе гидроциркуляционного насоса также происходит высокий уровень шумовых колебаний, связанных с работой системы воздушного охлаждения.

К недостаткам такого вида оборудования также относят высокую стоимость. Поэтому при ограниченном бюджете покупка и использование таковой может быть затруднительной. Поэтому логичнее использовать сухие виды оборудования.

Монтаж своими руками

При желании установить требуется точно знать как монтировать насос для повышения эффективности отопления. Также, нужно изучить типы и характеристики оборудования для правильного подбора к существующей системе. При покупке набора он поставляется с необходимым оборудованием и частью инструмента для подключения, а также инструкций по использованию. Перед началом работ обязательно требуется полностью изучить указания от производителя, после чего обрезать часть трубопровода в месте установки насоса.

При работах может потребоваться провести очистку старой системы отопления. В ней может накопиться грязь, остатки тяжелых металлов, коррозия. С использованием сливного крана это осуществить затруднительно. Поэтому, оптимальным выбором станет слив жидкости через место разреза.

Для удобства в монтаже и обслуживании требуется провести установку байпаса. Он требуется в случае отказа оборудования, либо перебоях в подаче электричества. После чего можно передать хладагент через главную магистраль, кран которой требуется открыть вручную. Если нет возможности постоянно следить за уровнем давления, используйте автоматический, который будет регулировать автономно.

К байпасу прикрепляют два крана на шаровой системе по обеим сторонам от насоса для обеспечения возможности отключения жидкости для проведения обслуживания, либо для слива. Затем, на верхнем участке линии с обводным подключением нужно подключить клапан для вертикального выпуска газов.

Инструкция по монтажу и замене в случае неисправности:

1. Необходимо полностью очистить систему от жидкости и грязи.
2. Если перед предыдущим вмешательством трубопровод работал длительное время без очистки несколько раз проведите процедуру промывки несколько раз.
3. Затем, требуется врезать в участок для установки насос, либо демонтировать старый в соответствии с планом работ. Если проводится ремонт или замена и новое оборудование отличается аналогичными массогабаритными параметрами, можно поменять местами со старым.
4. Затем, нужно заполнить прибор водой.
5. Работа собранной системы потребует тщательной проверки. Запускаться оборудование должно без ошибок. Если такие появляются, причина должна быть обнаружена и исправлена.
6. Затем, полностью удалить из системы для обогрева газ с использованием винта. После чего можно уточнить что процедура осуществлена верно.
7. Затем идет включение вмонтированного прибора после того, как он полностью заполнится жидкость. Водяной насос желательно присоединять с автоматическим предохранителем, оповещающим об ошибках.

Грамотный выбор циркуляционного насоса ↑

Излишне мощное насосное оборудование покупать бессмысленно. Кроме того, что работать в полную силу ему не придется, мощный насос будет создавать негативные шумовые помехи. Для оснащения отопительной системы со сложной архитектурой точные расчеты должны делать инженеры-теплотехники. Владельцу загородного дома для подбора насоса достаточно примитивной формулы, так как технические параметры устанавливаемого агрегата все равно должны превышать расчетные значения на 10%.

Способность насоса обеспечивать потребности отопительного контура зависит от диаметра трубопровода, максимальных параметров напора и объема теплоносителя, плотности и температуры воды.

• Расход теплоносителя Q (выражается в л/мин), проходящего через произвольный участок замкнутого контура, рассчитывают по аналогии с расходом жидкости для котла. То есть, просто приравнивают значения расхода и параметры мощности котла (P=Q). Упрощенно: если мощность котла составляет 20 кВт, то через него может пройти 20 л теплоносителя в минуту.
• Батареи с мощностью 10 кВт будут расходовать 10 л/мин воды. Учитывая мощность радиаторов, нужно рассчитать расход воды в каждом из колец отопительной сети.
• Расход теплоносителя в трубах зависит от диаметра трубопровода. Чем они уже, тем больше сопротивление возникает на пути движения воды. При стандартной скорости передвижения по трубам в 1,5 м/сек, в расчетах поможет ниже приложенная таблица.

Таблица для расчета расхода воды в трубопроводе

Мощность насоса прямо пропорциональна длине трубопровода. То есть, 10 метров каждого отрезка отопительной системы потребуют 0,6 м напора от насосного оборудования. Проще: для обеспечения продуктивной работы 100метрового кольца нужен напор насоса 6,0 м.

Для стимуляции движения теплоносителя в системах отопления используют два типа насосных приборов:

• «сухие» насосы, ротор которых не контактирует с теплоносителем;
• «мокрые» насосы, рабочая часть которых погружена в перекачиваемую ими воду.

Оборудование с «сухим», герметично изолированным ротором применяют преимущественно для обустройства многоэтажных зданий, крупных промышленных, торгово-развлекательных центров. Из-за ощутимых шумовых эффектов, связанных с создающимися в процессе работами завихрениями воздуха, сухие насосы не востребованы в сфере обустройства частных строений.

Циркуляционные насосы с «мокрым» ротором

Для модернизации отопления загородных домов применяют в основном «мокрые» насосы в латунных или бронзовых корпусах, внутри которых расположены детали из нержавеющей стали и керамики. Перекачиваемый ими теплоноситель к тому же выполняет функцию смазки, продлевающей «жизнь» техники.

Выбор места врезки прибора в систему

Установка циркуляционного насоса предполагается на участке сразу после теплогенератора, не доходя до первой линии разветвления. Не имеет значения выбранный трубопровод – это может быть как подающая, так и обратная магистраль.

Где можно поставить насос?

Современные модели бытовых агрегатов для отопления, выполненных из высококачественных материалов, выдерживают температуру максимум в 100 °C. Однако, на более высокий нагрев теплоносителя большинство систем не рассчитаны.

Температурный показатель теплоносителя в сети персонального отопления нечасто доходит даже до 70 °C. Котел также не прогревает воду выше 90 градусов

Одинаково эффективной будет его работоспособность как на подающей, так и на обратной ветке.

И вот почему:

1. Плотность воды при нагреве до 50 °C равна 987 кг/м3, а при 70 градусах – 977,9 кг/м3;
2. Отопительный агрегат способен вырабатывать гидростатическое давление в 4-6 м водного столба и перекачивать почти 1 т теплоносителя в час.

Из этого можно сделать заключение: малосущественная разница в 9 кг/м3 между статистическим давлением движущегося теплоносителя и обраткой не влияет на качество обогрева помещений.

Бывают ли исключения из правил?

В качестве исключения могут послужить недорогие котлы на твердом топливе – с прямым типом сгорания. В их устройстве не предусмотрена автоматика, поэтому в момент перегрева теплоноситель начинает кипеть.

Установка коллекторной разводки в отопительной системе, применяющей твердотопливный котел считается наиболее эффективной. Однако такого вида обогрев частного дома относится к наиболее сложным в исполнении

Проблемы начинают возникать в том случае, если установленный в подающую магистраль электронасос начинает наполняться горячей водой с паром.

Тепловой носитель проникает через корпус с рабочим колесом и происходит следующее:

1. За счет действия газов на крыльчатку перекачивающего прибора происходит снижение КПД агрегата. В результате коэффициент скорости циркуляции теплового носителя существенно понижается.
2. В расширительный бачок, расположенный вблизи всасывающего патрубка, поступает недостаточное количество холодной жидкости. Перегрев механизма увеличивается и формируется еще больше пара.
3. Большое количество пара при попадании в крыльчатку полностью останавливает передвижение теплой воды по магистрали. Из-за возрастания давления происходит срабатывание клапана предохранителя. Выброс пара осуществляется непосредственно в котельную. Создается аварийная обстановка.
4. Если в этот момент не потушить дрова, клапан не сможет справиться с нагрузкой и произойдет взрыв.

На практике, от начального момента перегрева до срабатывания предохранительного клапана проходит не больше 5 минут. Если же монтировать циркуляционный механизм на обратной ветке, тогда отрезок времени, за который пар поступит в устройство, увеличивается до 30 минут. Этого промежутка будет достаточно для устранения подачи тепла.

В недорогих теплогенераторах, изготовленных из металла невысокого качества, давление срабатывания клапана-предохранителя соответствует 2 Бар. В качественных твердотопливных котлах – этот показатель 3 Бар

Из этого можно сделать вывод, что нецелесообразно и даже опасно устанавливать циркуляционное устройство на подающую магистраль. Насосы для твердотопливных теплогенераторов лучше всего монтировать в обратный трубопровод. Однако к автоматизированным системам это требование не относится.

Отопление с группой отдельных магистралей

Если отопительная система разведена на две отдельные линии, отапливающие правую и левую стороны коттеджа или несколько этажей – более практичным будет установить для каждой из ветвей индивидуальный насос.

При монтаже отдельного прибора для тепловой линии второго этажа появляется возможность экономить, регулируя необходимый режим работы. За счет того, что тепло обладает свойством подниматься, на втором этаже всегда будет теплее. Это позволит снизить скорость циркуляции теплоносителя.

Врезка насоса производится аналогично – на участке, находящемся сразу после теплового генератора до первого ответвления в этом контуре отопления. Обычно при монтаже двух агрегатов в двухэтажном доме расход топлива на обслуживание верхнего этажа будет значительно меньше.

Монтаж циркуляционного насоса

Установка доп насоса в систему отопления выполняется по определенной технологии. Впрочем, процесс монтажа начинается задолго до установки самого насоса, ведь первым делом должны быть выполнены некоторые подготовительные работы.

Перед тем, как подключить дополнительный насос к двухконтурному котлу, нужно приобрести сам насос. Оптимальным вариантом будет устройство, имеющее разъемную резьбу. При отсутствии такой резьбы можно приобрести крепежные элементы отдельно. Кроме того, нужно будет купить фильтр глубокой очистки.

Из инструментов потребуется набор ключей, арматура и отрезок трубы, диаметр которой равен диаметру стояка. Непосредственно перед установкой насоса необходимо смонтировать обратный клапан, который обеспечивает нормальную и надежную работу отопительной системы.

Следующий этап – выбор места для установки нагнетающего оборудования. Современные устройства подходят для установки как на подающем, так и на обратном контуре. Если место установки насоса в системе отопления – это байпас, то сначала нужно проверить устройство на способность выдерживать поток разогретого теплоносителя.

Для домов, в которых установлен теплый пол, насос нужно устанавливать на том участке, где в систему подается горячая вода – такое размещение предотвратит попадание воздуха в контур. В систему, оборудованную мембранным расширительным бачком, байпас в системе отопления с насосом нужно встраивать на обратном трубопроводе как можно ближе к баку.

Технология монтажа насоса выглядит следующим образом:

1. Независимо от материала изготовления труб, подключение водяного насоса к отоплению осуществляется обводным путем. Для металлических трубопроводов можно приобрести готовый обвод. Отопительный контур нужно слить и очистить перед установкой.
2. К основной магистрали крепится П-образная труба, в средней части которой установлен насос. Данная труба устанавливается на шаровых кранах, что обусловлено, во-первых, возможностью пустить теплоноситель в обход насоса естественным путем, а во-вторых, позволяет при необходимости отремонтировать насос без остановки отопительной системы.
3. Когда резервный насос в системе отопления установлен, ее нужно заполнить теплоносителем и проверить на предмет работоспособности. Если все в порядке, то нужно спустить лишний воздух из контура, используя специальный клапан.

Основные принципы сборки

Необходимость фильтрации воды