Особенности и правила установки циркуляционного насоса

Принцип работы системы с естественной циркуляцией

Схема отопления частного дома с естественной циркуляцией пользуется популярностью благодаря следующим преимуществам:

• Простой монтаж и обслуживание.
• Отсутствие необходимости в установке дополнительного оборудования.
• Энергонезависимость – во время работы не требуются дополнительные расходы на электроэнергию. При отключении электричества, система обогрева продолжает работать.

Принцип работы водяного отопления, с использованием самотечной циркуляции, основан на физических законах. При нагревании уменьшается плотность и вес жидкости, а при остывании жидкостной среды, параметры возвращаются в первоначальное состояние.

При этом, давление в системе отопления практически отсутствует. В теплотехнических формулах принимается соотношение 1 атм. на каждые 10 м. напора водяного столба. Расчет системы отопления 2-х этажного дома покажет, что гидростатическое давление не превышает 1 атм. в одноэтажных зданиях 0,5-0,7 атм.

Так как при нагреве жидкость увеличивается в объеме, для естественной циркуляции, обязательно потребуется расширительный бак. Вода, проходящая через водяной контур котла, нагревается, что приводит к увеличению в объеме. Расширительный бачек должен находиться на подаче теплоносителя, в самом верху системы отопления. Задачей буферной емкости является компенсация увеличения объема жидкости.

Система отопления с самоциркуляцией может применяться в частных домах, делая возможным следующие подключения:

• Подсоединение к теплым полам – требует установить циркуляционный насос, только на водяной контур, уложенный в пол. Остальная система продолжит работать с естественной циркуляцией. После отключения электричества, помещение продолжит отапливаться с помощью установленных радиаторов.
• Работа с бойлером косвенного нагрева воды – подключение к системе с естественной циркуляцией возможно, без необходимости в подключении насосного оборудования. Для этого бойлер устанавливают в верхней точке системы, чуть ниже воздушного расширительного бака закрытого или открытого типа. Если это невозможно, тогда насос устанавливают непосредственно на накопительную емкость, дополнительно устанавливая обратный клапан, чтобы избежать рециркуляции теплоносителя.

В системах с гравитационной циркуляцией, движение теплоносителя осуществляется самотеком. Благодаря естественному расширению, нагретая жидкость поднимается вверх по разгонному участку, а после, под уклоном «стекает», через трубы, подключенные к радиаторам, обратно к котлу.

Комплектация системы

Отопление открытого типа в частном доме требует установки котла, который работает на твердом топливе или мазуте. Дело в том, что такой тип отопления характеризуется периодическим образованием воздушных пробок, которые могут стать причиной аварии при использовании электрических и газовых котлов.

Рассчитать мощность котла отопления можно по стандартной схеме, согласно которой для обогрева 10 м2 площади помещения требуется 1 кВт энергии плюс 10-30% в зависимости от качества теплоизоляции.

В качестве материала для расширительного резервуара не стоит использовать полимеры, оптимальным вариантом в этом случае будет сталь. Объем бака зависит от площади отапливаемого помещения, к примеру, в системе теплоснабжения небольшого строения высотой в один этаж может использоваться расширительный бачок на 8-15 литров.

Что касается труб для схемы системы отопления с циркуляционным насосом, то в этом случае могут использоваться следующие материалы:

• Сталь. Для такого трубопровода характерна высокая теплопроводность и устойчивость к высокому давлению. Однако монтаж имеет некоторые сложности и требует использования сварочного оборудования.
• Полипропилен. Такая система отличается не сложным монтажом, прочностью и герметичностью, она способна выдерживать температурные колебания. Полипропиленовые трубы характеризуются безупречной эксплуатацией на протяжении четверти века.
• Металлопластик. Трубы из этого материала устойчивы к коррозии, на их внутренних стенках не образуются отложения, препятствующие естественному движению теплоносителя. Однако стоимость такой системы достаточно высокая, а срок ее эксплуатации составляет всего 15 лет.
• Медь. Трубопровод из меди считается самым дорогим, но он отлично переносит высокую температуру, до +500 градусов, и характеризуется максимальной теплоотдачей.

Сложности монтажа дополнительного насоса в систему отопления Правильный монтаж насоса

Выяснив можно ли ставить дополнительный насос на отопление, необходимо правильно выбрать его месторасположение

Сложность заключается не в расчете оптимальной мощности, что тоже важно, а в согласованности работы устройства с основным насосом

Существует несколько вариантов, при которых потребуется монтаж дополнительных элементов. Особое место среди них занимает установка дополнительного отопления дома. На практике оно может быть реализовано двумя способами:

• Проведение отдельной магистрали с радиаторами и всей необходимой обвязкой. Для этого понадобится дополнительный котел;
• Модернизация существующей системы – обустройство нового контура отопления, подключенного к основному. Тогда обязательно потребуется установка дополнительного радиатора отопления или нескольких.

Второй вариант наиболее практичен, так как не потребуется докупать дорастающее оборудование и комплектующие. Но тогда возникает дополнительная проблема – асинхронность работы крыльчаток насосов. Даже при одинаковом количестве оборотов это приведет к неравномерному движению воды в трубах, что является первой причиной гидравлических ударов.

Установка гидрострелки
Гидрострелка с насосами

Выход из этой ситуации – принципиально новая схема установки дополнительного насоса в систему отопления. Ее новаторство заключается в монтаже гидрострелки.

Это устройство компенсирует перепады давления на определенном участке системы, тем самым нормализируя работу отопления.

Это устройство нормализует давление в основной и обратной трубах. В дополнительном отоплении квартиры ее монтаж не обязателен, так как увеличение контура может быть незначительным. Но если объем воды в системе возрастает более чем на 20% – следует предусмотреть средства нормализации циркуляции и давления. Для установки дополнительного циркуляционного насоса в системе отопления вместе с гидравлическим компенсатором следует руководствоваться такими правилами:

• Месторасположение – максимально близко ко входу обратной трубы в котел;
• Установка запорной арматуры для каждого контура насосов;
• Монтаж сетчатых фильтров.

При невозможности правильной установки гидрострелки – можно сделать ее простейший аналог. Для этого после места подключения дополнительного насоса в систему отопления делается проходная перемычка. Ее оптимальная длина должна составлять 300-400 мм. Это циркуляционное кольцо сможет частично уравновесить возможные гидравлические удары.

Двойные циркуляционные насос
Сдвоенные насосы

Можно ли установить дополнительный насос на отопление, если изменение конфигурации труб физически невозможно? Есть более дорогостоящий, но эффективный способ улучшения циркуляции – монтаж сдвоенных насосов.

Это лучший вариант при наличии газового котла со встроенной циркуляционной системой. Общая мощность новых насосов должна компенсировать принудительную остановку основного. Так можно избежать появления сбоев в отопительной системе.

Преимущества такой модификации заключаются в следующем:

• Не нужно изменять стандартную схему установки дополнительного насоса в систему отопления;
• Общий патрубок для подключения гарантирует отсутствие неравномерного движения воды в трубах;
• Возможность подключения к блоку управления отоплением – программатору.

Система отопления без насоса и с насосом.

Отопление без насоса Самостоятельную циркуляцию жидкости обеспечивает разница температур и массы теплоносителя в нагретом и охлажденном состоянии.

Система отопления без насоса называется – система с естественной циркуляцией. Поклонники систем с естественной циркуляцией основным своим доводом в её пользу считают отсутствие в дополнительного сложного оборудования – насоса. Ведь этот конструктивно сложный агрегат не застрахован от поломки. К тому же для его работы требуется подключение электропитания, а это ещё одна статья расходов.

Ну и что же тут сказать??? Всё так.

Оба этих довода справедливы, но так ли хорошо отопление в частном доме без насоса. Давайте посчитаем.

Циркуляция начинается от котла, который должен быть не только смонтирован на этаже ниже самого низко установленного радиатора, но и иметь разгонный вертикальный участок из трубы большого диаметра. К тому же такой большой трубопровод должен идти до самой высокой точки системы отопления, расположенной выше последнего радиатора.

Далее в верхней точке монтируется расширительный бак и раздающий коллектор, который не только выполнен из трубы большого диаметра, но и должен быть расположен под углом не менее 3 градусов.

Отсюда следует, что система с естественной циркуляцией не только сложна в проектировании и монтаже, но и неприглядна в плане декора – трубы большого диаметра сложно декорировать и придется отказаться от скрытого монтажа радиаторов отопления.

Кроме того, в системе отопления дома без насоса невозможно создать большое давление так необходимое для корректной работы современных радиаторов. А уж если случиться засор в трубопроводе, то одной только разницы температур не хватит для того чтобы его протолкнуть и это приведет к остановке всей системы отопления.

Система отопления с насосом

На фоне этого затраты электроэнергии в 30 – 40 Вт на поддержание работоспособности насоса не кажутся такими уж завышенными.

Системы с искусственной циркуляцией теплоносителя не только решает все перечисленные выше проблемы, но и обеспечивает большую теплоотдачу и равномерный прогрев всего трубопровода.

Сама же схема отопления с насосом выглядит следующим образом в трубопровод до котла или после него(в зависимости от модели насоса) устанавливается циркуляционный агрегат, который помогает перемещать теплоноситель по системе отопления.

Что такое циркуляционный насос и для чего он нужен

Циркуляционный насос с мокрым ротором в разрезе

Циркуляционный насос это такое устройств, которое изменяет скорость движения жидкой среды без изменения давления. В системах отопления ставится для более эффективного обогрева. В системах с принудительной циркуляцией он — обязательный элемент, в гравитационных — можно ставить, если требуется увеличить тепловую мощность. Установка циркуляционного насоса с несколькими скоростями дает возможность менять количество переносимого тепла в зависимости от температуры на улице, поддерживая таким образом стабильную температуру в помещении.

Есть два типа подобных агрегатов — с сухим и мокрым ротором. Устройства с сухим ротором имеют высокий КПД (порядка 80%), но сильно шумят, требуют регулярного обслуживания. Агрегаты с мокрым ротором работают почти бесшумно, при нормальном качестве теплоносителя могут качать воду без отказов более 10 лет. Они имеют меньший КПД (порядка 50%), но их характеристик более чем достаточно для отопления любого частного дома.

Какие помпы подходят для установки в жилых помещениях

Установка циркуляционного насоса.

Оптимальная температура отопительной системы загородного дома достигается при использовании вмонтированных термоклапанов. Если заданные параметры температуры отопительной системы будут превышены, то это может привести к тому, что клапан будет перекрыт, а гидравлическое сопротивление и давление увеличатся.

Использование насосов с электронной системой управления помогает предотвратить появление шумов, поскольку приборы автоматически будут следить за всеми изменениями объемов воды. Насосы будут обеспечивать плавную регулировку перепадов давления.

Для автоматизации работы насоса пользуются моделью агрегата автоматического типа. Это позволяет защитить его от неверной эксплуатации.

Используемые помпы могут отличаться по типу их применения. Например, сухие в процессе работы не соприкасаются с теплоносителем. Мокрые помпы качают воду при их погружении. Сухие виды помп являются шумными, а схема монтажа насоса в отопительную систему больше подходит для предприятий, а не жилых помещений.

Для загородных домов и дач подходят помпы, созданные для работы в воде, имеющие специальные бронзовые или латунные корпусы. Детали, используемые в корпусах, являются нержавеющими, так система не будет повреждаться под действием воды. Таким образом, эти конструкции обеспечены защитой от воздействия влаги, высоких и низких температур. Осуществление монтажа такой конструкции возможно на обратном и подающем трубопроводе. Вся система потребует определенного подхода при ее обслуживании.

С целью увеличения степени давления, приходящегося на участок всасывания, можно установить насос так, чтобы расширительный бак находился рядом. Трубопровод отопления должен быть спадающим в том месте, где требуется подключить агрегат. Необходимо будет удостовериться в том, что насос сможет выдерживать сильные напоры горячей воды.

Врезка циркуляционного насоса

В случае если ранее насос не был включен в состав системы отопления, требуется его «врезка» в трубопровод. Так как данная операция требует от исполнителя некоторых навыков и наличия специального оборудования, ее можно доверить профессионалам, либо же выполнить работу самому, предварительно ознакомившись с технологией монтажа трубопроводов. Порядок работ и перечень используемого оборудования будут зависеть от выбранного способа врезки и материала трубопровода.

Существуют 2 способа врезки циркуляционного насоса:

1. на основном участке трубопровода;
2. на обводном участке (байпасе).

Установка агрегата на основном участке предполагает меньшие затраты времени и средств, но имеет один существенный недостаток. Насос работает от сети электропитания, поэтому при таком способе монтажа во время отключения света в квартире или доме отопление не сможет функционировать.

Второй способ более сложный, но обеспечивает системе обогрева повышенный уровень автономности. В данном случае при работе системы в обычном режиме теплоноситель движется по обводному каналу, а соответствующий участок основной магистрали перекрыт с помощью специально установленного шарового крана. Во время отключения электроэнергии кран открывается, и жидкость перемещается по трубопроводу естественным способом.

Схема установки насоса на обводном канале (байпасе).

Данный вариант хоть и распространен, имеет один большой недостаток – кран на основной магистрали. Лучше если вместо крана установлен шаровой клапан.

Установка насоса на подаче газового напольного котла в системе отопления с естественной циркуляцией. Статья на тему «Как выбрать газовый котел» возможно, будет Вам полезна.

В нормальном режиме работы клапан закрыт избыточным давлением созданным насосом над шаром. Если насос обесточен – шар поднимается под давление воды движущейся естественным образом по магистрали. Данный вариант актуален, если установка насоса по тем или иным причинам выполняется на «подаче».

Монтажный комплект для врезки насоса включает в себя:

• трубы нужного диаметра;
• элементы трубопроводной арматуры;
• накидные гайки (для полипропиленовых трубопроводов) или сгоны (для стальных труб);
• грязевой фильтр;
• запорные краны;
• обратный клапан.

Диаметр труб для врезки должен соответствовать диаметру уже установленного трубопровода, а их суммарная длина определяется по результатам замеров на участке предполагаемой установки насоса. Таким же образом подбирается и комплект трубопроводной арматуры. Накидные гайки (или сгоны) служат для быстрого монтажа и снятия насоса.

Грязевой фильтр устанавливается непосредственно перед входом в агрегат. Он необходим для защиты насоса от попадания загрязнений, источником которых могут быть отложения на внутренней поверхности трубопроводов. Дренажное отверстие фильтра должно быть направлено вниз для обеспечения возможности его периодической очистки.

Запорные краны ставят на входе в насос перед фильтром и на выходе из него, чтобы при необходимости агрегат можно было демонтировать без остановки всей системы. При монтаже нагнетателя на обводном участке, дополнительный кран устанавливается на основной магистрали параллельно насосу. Обратный клапан предназначен для защиты системы от гидравлических ударов. Он монтируется на выходе из насоса перед запорным краном.

Выбираем насос

Чтобы правильно выбрать насос, следует оценить характеристики товара и учесть некоторые рекомендации.

При расчёте расхода жидкости в теплосистеме нужно учесть мощность используемых батарей

• Перед покупкой агрегата нужно рассчитать расход жидкости и теплоносителя, а также длину трубопровода.
• Расход теплоносителя, который проходит через все участки теплосистемы, рассчитывают так же, как расход жидкости в оборудовании.

Важно! Котёл с мощностью в 20 квт за минуту пропускает около 20 литров воды, через радиаторы в 10 квт проходит 10 литров. При расчёте расхода жидкости в теплосистеме нужно учесть мощность используемых батарей

Расход теплоносителя напрямую зависит от размера труб: чем меньше их диаметр, тем выше уровень сопротивления проявляется на пути жидкости

При расчёте расхода жидкости в теплосистеме нужно учесть мощность используемых батарей. Расход теплоносителя напрямую зависит от размера труб: чем меньше их диаметр, тем выше уровень сопротивления проявляется на пути жидкости.

Важно! Чем длиннее трубопровод, тем мощнее нужно устанавливать насос. Приобретение насоса очень высокой мощности, как правило, не оправдано, зачастую его не приходится использовать в максимальную силу

Лучше всего ставить аппарат, имеющий мощность на 10% выше необходимого значения

Приобретение насоса очень высокой мощности, как правило, не оправдано, зачастую его не приходится использовать в максимальную силу. Лучше всего ставить аппарат, имеющий мощность на 10% выше необходимого значения.

При выборе насоса учитывают диаметр трубы, напор теплоносителя, производительность котла, температуру воды и пропускную способность котла. В таблице отражён расход воды при стандартной скорости передвижения – 1,5 м/с.

Приспособления и материалы

Чтобы подключить циркуляционный насос к отопительной системе необходимо не такое уж большое количество элементов

Чтобы подключить циркуляционный насос к отопительной системе необходимо не такое уж большое количество элементов. Кроме самого насоса понадобятся следующие изделия:

2 шаровых крана. Они нужны для того, чтобы свободно управлять блоком байпаса (на нём обычно монтируют насос). Диаметр кранов подбирают исходя из мощности насоса. Как правило, он равняется 0,75 или 1 дюйму.

Важно! При выборе арматуры следует обратить внимание на её резьбу: внутреннюю – с одной стороны, наружную – с другой. Стандартная маркировка для подобных изделий: Н/В

Один шаровой кран с диаметром, который соответствует размеру магистрального трубопровода, расположенного у котла. Зачастую, это 2 дюйма.

Важно! Обе стороны крана должны иметь внутреннюю резьбу

• Разъёмное соединение. Используют сгон либо «американку». Стоимость сгона значительно ниже, но его трудно уплотнять.
• Фильтр. Защищает циркуляционный насос от мусора и повреждений. Диаметр фильтра соответствует диаметру кранов из пункта 1.

Помимо описанных элементов при монтаже могут понадобиться:

• 2 резьбовые концевики с диаметром в 2 дюйма (для врезания крана в магистраль;
• 2 резьбовые концевики (диаметр 1 или 0,75 дюйма) – для установки насоса;
• крепёжные хомуты – для снижения нагрузки на краны;
• пакля.

Определние места монтажа и его подготовка

Агрегат нужно будет подключить там, где подключается бак на участке трубы

1. Прежде всего, выбирают схему подключения циркуляционного насоса. Она не должна усложнять самостоятельное обслуживание отопительной системы.
2. Агрегат нужно будет подключить там, где подключается бак на участке трубы спадающего типа. Таким образом, там удастся достичь высокой температуры.

1. До непосредственного монтажа механизма на байпас нужно проверить: способен ли насос выдержать высокий напор горячей воды.
2. Чтобы поддержать работоспособность «тёплого пола» следует установить насос в районе подачи тёплой воды. Так можно будет избежать появления воздушных пробок.

Куда ставить

Устанавливать циркуляционный насос рекомендуют после котла, до первого ответвления, а вот на подающем или обратном трубопроводе — все равно. Современные агрегаты делают из материалов, которые нормально переносят температуры до 100-115°C. Мало найдется систем отопления, которые работают с более горячим теплоносителем, потому соображения более «комфортной» температуры несостоятельны, но если вам так спокойнее, ставьте в обратке.

Можно ставить в обратном или прямом трубопроводе после/перед котлом до первого ответвления

Нет разницы и по гидравлике — котлу, да и остальной системе, абсолютно все равно, в подающей или обратной ветке стоит насос. Что имеет значение — это правильность установки, в смысле обвязки, и правильная ориентация ротора в пространстве

Остальное неважно

По месту установки есть один важный момент. Если в системе отопления две отдельные ветки — на правое и левое крыло дома или на первый и второй этаж — имеет смысл на каждой поставить отдельный агрегат, а не один общий — непосредственно после котла. Причем на этих ветках сохраняется то же правило: сразу после котла, до первого разветвления в этом отопительном контуре. Это даст возможность задавать требуемый тепловой режим в каждой из частей дома независимо от другого а также в двухэтажных домах экономить на отоплении. Как? За счет того, что на втором этаже обычно значительно теплее, чем на первом и там требуется намного меньше тепла. При наличии двух насосов в ветке, которая идет наверх, скорость движения теплоносителя задается намного меньше, а это позволяет сжигать меньше топлива, причем без ущерба для комфортности проживания.

Есть два типа систем отопления — с принудительной и естественной циркуляцией. Системы с принудительной циркуляцией работать без насоса не могут, с естественной — работают, но в таком режиме имеют более низкую теплоотдачу. Тем не менее, меньшее количество тепла, это все-таки намного лучше, чем его полное отсутствие, потому в местностях, где электричество отключают часто, проектируют систему как гидравлическую (с естественной циркуляцией), а затем в нее врезают насос. Это дает высокую эффективность и надежность отопления. Понятное дело, что установка циркуляционного насоса в этих системах имеет отличия.

Все системы отопления с теплым полом принудительные — без насоса через такие большие контура теплоноситель не пройдет

Принудительная циркуляция

Так как система отопления с принудительной циркуляцией без насоса неработоспособна, его устанавливают прямо в разрыв подающей или обратной трубы (по вашему выбору).

Большинство проблем с циркуляционным насосом возникают из-за наличия в теплоносителе механических примесей (песка, других абразивных частиц). Они способны заклинить крыльчатку и остановить мотор. Потому перед агрегатом обязательно ставят сетчатый фильтр-грязевик.

Установка циркуляционного насоса в систему с принудительной циркуляцией

Также желательно с двух сторон установка шаровых кранов. Они дадут возможность заменить или отремонтировать устройство без слива теплоносителя из системы. Перекрываете краны, снимаете агрегат. Сливается только та часть воды, которая была непосредственно в этом куске системы.

Естественная циркуляция

Обвязка циркуляционного насоса в гравитационных системах имеет одно существенное отличие — необходим байпас. Это перемычка, которая делает систему работоспособной при неработающем насосе. На байпасе ставят один шаровый отсечной кран, который закрыт, все время, пока работает перекачка. В таком режиме система работает как принудительная.

Схема установки циркуляционного насоса в системе с естественной циркуляцией

Когда пропадает электричество или агрегат выходит из строя, кран на перемычке открывают, кран, ведущий на насос, перекрывают, система работает как гравитационная.

Особенности монтажа

Есть один важный момент, без которого установка циркуляционного насоса будет требовать переделки: требуется разворачивать ротор так, чтобы он был направлен горизонтально. Второй момент — направление потока. На корпусе есть стрелка, указывающая в какую сторону должен течь теплоноситель. Вот так и разворачивайте агрегат, чтобы направление движения теплоносителя было «по стрелке».

Сам насос может быть установлен как горизонтально, так и вертикально, только при подборе модели смотрите, чтобы он мог работать в обоих положениях. И еще один момент: при вертикальном расположении мощность (создаваемый напор) падает примерно на 30%. Это надо учитывать при выборе модели.