Инструкция по установке насоса в систему отопления частного дома

Обустройство частного дома отопительной системой – важный и достаточно серьезный процесс, от которого зависит комфорт проживания в нем. Среди всего многообразия тепловых обвязок, люди все чаще отдают свое предпочтение недорогим блокам, к которым и относится открытая система отопления с циркуляционным насосом.

Принудительная циркуляция в отопительной системе – зачем она нужна

Установка циркуляционного насоса в системе отопления позволит равномерно распределить тепло по всем радиаторам. Именно неравномерный нагрев батарей является наиболее частой неисправностью водяного отопления с естественной циркуляцией. Причин может быть несколько, и все они кроются в неправильном монтаже: недостаточный диаметр труб, не соблюдены уклоны, чрезмерная протяженность системы, воздушные пробки в ней.

Циркуляционный насос предназначен для равномерного распределения тепла по радиаторам

Многим после выяснения причины плохой работы отопительной системы приходит мысль переделать ее. А это значит, что придется менять трубы, если не все, то часть, выставлять уклоны, пробивать отверстия в стенах, что-то переделывать. Одним словом: ремонт. Пыль, дым от сварки и деньги, причем немалые. А разве нет другого выхода? Есть, и стоит он дешевле, работа выполняется быстрее, никакой пыли. Конечно, речь идет о циркуляционном насосе.

Принудительная циркуляция в отопительной системе – зачем она нужна

Если отопление выполняет свои функции нормально, есть ли смысл устанавливать принудительную подачу теплоносителя? Несомненно, да, и вот почему:

  1. 1. Заметно уменьшается инерционность отопительной системы. Циркуляция воды под принуждением резко уменьшает время от розжига котла до прогрева даже самых отдаленных батарей.
  2. 2. Выровняется температура во всех батареях. Теплоноситель при естественной циркуляции успевает остыть, прежде чем вернется в котел, ближние радиаторы прогреваются лучше дальних.
  3. 3. Повысится давление в системе. Воздушные пробки не будут мешать нормальной циркуляции теплоносителя.

Функции, разновидности и принцип действия циркуляционных насосов

Для чего нужен циркуляционный насос (помпа)? Согласно принципу действия систем с принудительным циркуляцией, движение нагретой жидкости происходит благодаря избыточному давлению, создаваемому насосным оборудованием.

Соответственно, на помпу возлагается решение двух задач:

  1. Обеспечение высокой скорости движения теплоносителя;
  2. Создание избыточного давления, достаточного для преодоления гидравлического сопротивления, возникающего в элементах системы.

Первая является основной с точки зрения эффективности и экономичности отопления. Действительно, при высокой скорости движения теплоносителя разница его температур в подающем и обратном трубопроводах уменьшается – жидкость просто не успевает остывать. В результате:

  • Даже при значительной длине магистралей обеспечивается равномерное распределение тепла в обслуживаемых помещениях;
  • Для подогрева жидкости требуется меньший расход энергоресурсов (по сравнению с гравитационными системами экономия может составлять до 20-30 %);
  • Источники тепла (котлы, нагреватели других типов) работают в щадящем режиме;
  • Появляется возможность создания закрытых (герметичных) систем, в которых может быть использован теплоноситель с высокими показателями теплоемкости (например, антифриз, смесь или водный раствор гликолей и др.).

Владельцу такой системы ее проектирование, монтаж и эксплуатация обходятся значительно дешевле.

Устройство циркуляционного насоса для отопления включает несколько основных узлов и деталей:

  • Рабочее колесо (крыльчатку), обеспечивающее перекачивание жидкости;
  • Электродвигатель для привода рабочего колеса;
  • Перекачивающей камеры с впускным и выпускным (подающим и напорным) патрубками, которые присоединяются к трубопроводам;
  • Корпуса;
  • Клеммной коробки для электрических подключений и установки регулирующих органов (в случае модификации устройства с регулировкой скорости).

Как это работает:

Функции, разновидности и принцип действия циркуляционных насосов
  1. В перекачивающую камеру через впускной патрубок поступает теплоноситель.
  2. Здесь он захватывается крыльчаткой, приводящейся во вращение электродвигателем.
  3. При повышенном давлении отправляется в выпускной патрубок, присоединенный (как и впускной) к магистрали отопительной системы.

Производители предлагают множество различных конструкций насосного оборудования. Большинство из них модно отнести к одному из двух классов:

  • Устройства с «мокрым» ротором;
  • Помпы с «сухим» ротором.

В первом крыльчатка, как правило, выполняется в едином блоке с ротором электродвигателя. В результате ротор оказывается погружен в перекачиваемую жидкость.

Основной особенностью конструкции второго типа является ротор, изолированный от крыльчатки и теплоносителя за счет торцевого уплотнения.

В варианте с «мокрым» ротором жидкость выполняет одновременно функции смазки и теплоотвода.

Каждое из решений имеет собственные достоинства и недостатки. В варианте с «мокрым» ротором жидкость выполняет одновременно функции смазки и теплоотвода. Это позволило получить компактные конструкции с минимальным уровнем рабочего шума. Именно такие насосы получили широкое распространение для бытовых приложений – ГВС и автономного отопления.

Вариант с «сухим» ротором отличается более высокими значениями КПД и максимальной мощности, что определило использование такого оборудования в системах, требующих высокой производительности, например, мини-котельных, осуществляющих теплоснабжение многоквартирных домов.

Однотрубная схема отопительных систем

Однотрубная система отопления: вертикальная и горизонтальная разводка.

Читайте также:  Монтаж систем отопления в коттедже

В однотрубной схеме систем отопления подвод горячего теплоносителя (подача) к радиатору и отвод остывшего (обратка) осуществляется по одной трубе. Все приборы относительно направления движения теплоносителя соединены между собой последовательно. Поэтому температура теплоносителя на входе в каждый последующий радиатор по стояку значительно снижается после снятия тепла с предыдущего радиатора. Соответственно теплоотдача радиаторов с удалением от первого прибора снижается.

Такие схемы используются, в основном, в старых системах центрального теплоснабжения многоэтажных зданий и в автономных системах гравитационного типа (естественная циркуляция теплоносителя) в частных жилых домах. Главным определяющим недостатком однотрубной системы является невозможность независимой регулировки теплоотдачи каждого радиатора в отдельности.

Однотрубная схема отопительных систем

Для устранения этого недостатка возможно использование однотрубной схемы с байпасом (перемычкой между подачей и обраткой), но и в этой схеме первый радиатор будет на ветке всегда самый горячий, а последний самым холодным.

В многоэтажных домах используется вертикальная однотрубная система отопления.

В многоэтажных домах использование такой схемы позволяет экономить на длине и стоимости подводящих сетей. Как правило, отопительная система выполнена в виде вертикальных стояков, проходящих через все этажи здания. Теплоотдача радиаторов рассчитывается при проектировании системы и не может быть отрегулирована с помощью радиаторных вентилей или другой регулирующей арматуры. При современных требованиях к комфортным условиям в помещениях, эта схема подключения приборов водяного обогрева не удовлетворяет требованиям жителей квартир, находящихся на разных этажах, но присоединенных к одному стояку системы отопления. Потребители тепла вынуждены «терпеть» перегрев или недогрев температуры воздуха в переходный осенний и весенний период.

Отопление по однотрубной схеме в частном доме.

В частных домах однотрубная схема используется в гравитационных отопительных сетях, в которых циркуляция горячей воды осуществляется благодаря дифференциалу плотностей нагретого и остывшего теплоносителей. Поэтому такие системы получили название естественных. Главным плюсом этой системы является энергонезависимость. Когда, например, при отсутствии в системе циркуляционного насоса, подключаемого к сетям электроснабжения и, в случае перебоев с энергопитанием, система отопления продолжает функционировать.

Однотрубная схема отопительных систем

Главным недостатком гравитационной однотрубной схемы подключения является неравномерное распределение температуры теплоносителя по радиаторам. Первые радиаторы на ветке будут самые горячие, а по мере удаления от источника тепла температура будет падать. Металлоемкость гравитационных систем всегда выше, чем у принудительных за счет большего диаметра трубопроводов.

Видео о устройстве однотрубной схемы отопления в многоквартирном доме:

О выборе оборудования и правилах его самостоятельного расчета

Ключевым показателем, определяющим эффективность работы циркуляционного насоса, является его мощность. Для бытовой системы отопления не нужно пытаться приобрести самую высокомощную установку. Она будет лишь сильно гудеть и впустую расходовать электричество.

Монтированный циркуляционный насос

Вам нужно грамотно рассчитать мощность агрегата на основании таких данных:

  • показатель напора горячей воды;
  • сечение труб;
  • производительность и пропускная способность нагревательного котла;
  • температура теплоносителя.
О выборе оборудования и правилах его самостоятельного расчета

Расход горячей воды определяется просто. Он равняется показателю мощности отопительного агрегата. Если у вас, например, стоит газовый котел на 20 кВт, воды за час будет расходоваться не более 20 л. Напор циркуляционного агрегата для системы отопления на каждые 10 м труб составляет около 50 см. Чем длиннее трубопровод, тем более мощный насос нужно приобретать. Здесь сразу стоит обращать внимание и на толщину трубных изделий. Сопротивление перемещению воды в системе будет более сильным, если вы монтируете малые по сечению трубы.

В трубопроводах диаметром полдюйма расход теплоносителя составляет 5,7 л за минуту при общепринятой (1,5 м/с) скорости перемещения воды, диаметром 1 дюйм – 30 л. А вот для труб сечением 2 дюйма расход будет уже на уровне 170 л. Всегда подбирайте диаметр труб таким образом, чтобы вам не пришлось переплачивать лишних денег за энергоресурсы.

Расход непосредственно насоса определяется следующим соотношением: N/t2-t1. Под t1 в этой формуле понимают температуру воды в оборотных трубах (обычно она равняется 65–70 °С), под t2 – температуру, которую обеспечивает агрегат отопления (не менее 90°). А литерой N обозначается мощность котла (это значение имеется в паспорте оборудования). Напор насоса устанавливается по принятым в нашей стране и Европе стандартам. Считается, что 1 кВт мощности циркуляционного агрегата вполне достаточно для качественного обогрева 1 квадрата площади частного жилища.

Читайте также:  Газовый котел аристон неисправности и способы их устранения

Как правильно оборудовать систему отопления с принудительной циркуляцией

Чтобы система работала долго, эффективно и без проблем, необходимо правильно произвести монтаж некоторых ее узлов:

  1. Обязательный элемент отопления — это расширительный бак, который соединяется с обратным контуром. Он необходим, потому что в системе постоянно происходят процессы парообразования, и ее необходимо пополнять водой. К тому же иногда при перегреве теплоносителя увеличивается его объем. А наличие бака препятствует его выбросу.
  2. Циркуляционный насос обязательно монтируется в обратку. Это простая необходимость, которая помогает увеличить срок эксплуатации агрегата. Дело в том, что в конструкции насоса есть резиновые уплотнители и манжеты. Под действием горячей воды они изменяют свои свойства. В обратке вода движется уже охлажденной, поэтому не влияет на качество резиновых элементов.
  3. Принудительная система отопления дает возможность использовать трубы с минимальным диаметром. Это не только сокращает расходы на сооружение отопительной системы, но и экономит на теплоносителе, расширительном баке и самом котле.
  4. Устанавливайте в такую систему только современные отопительные котлы, с помощью которых можно контролировать и регулировать все процессы. В них установлена автоматика, и она даст возможность эффективно использовать топливо, а также производить регулировку температуры внутри дома в зависимости от разных факторов.

Какие возможности дает ЗСО

Использование в качестве теплоносителя не только воды, но и низкозамерзающих жидкостей. Это немаловажно в тех случаях, когда, например, котел задействован для обогрева не только жилого дома, но и иного (подсобного) строения, расположенного на приусадебном участке. Или для загородных построек, если хозяева в отъезде, а линия эл/снабжения обесточилась. Применение в качестве теплоносителя того же антифриза значительно снижает риск размораживания системы.

Подключение нескольких дополнительных контуров.

Какие возможности дает ЗСО

В системах с принудительной циркуляцией можно монтировать трубы меньшего сечения, чем с естественной, а их себестоимость ниже.

Высокая скорость прогрева контура. В этом плане аналог с самотоком более инертен.

Герметичность мембранного бака резко снижает вероятность «завоздушнивания» системы.

Максимальная теплоотдача, обусловленная скоростью перемещения жидкости. Она за время нахождения в трубах не остывает до такой степени, как в системе с ЕЦ. Как следствие, на ее вторичный подогрев энергии тратится меньше.

Какие возможности дает ЗСО

Вот, пожалуй, и все, что необходимо знать в общих чертах о системе отопления замкнутого типа с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Монтаж отопления без насоса

Теперь разберемся, как сделать циркуляцию воды без насоса. Поскольку давление в сети равно атмосферному, эффективность работы системы значительно снижается при неправильном расчете уклона трубопровода, большом количестве поворотов контура и нарушениях при монтаже.

Схема однотрубной отопительной системы для частного дома

Для устройства эффективной гравитационной сети придерживайтесь следующих правил:

  • минимальный уклон обратных труб в сторону отопительного котла должен быть равен 0,5 %/м.п.;
  • разводку можно делать из труб с диаметром не менее 5 см (обращайте внимание на тип трубопровода);
  • учитывайте особенности используемого теплоносителя и схему подачи.
Монтаж отопления без насоса

Проще всего сделать необходимый уклон обратки в сторону нагревательного агрегата, если установить его в подвальном или цокольном этаже. Но если таких помещений нет, то пол в котельной на 1-ом этаже делают чуть ниже уровня пола в доме.

Выбор уклона и диаметра труб

Для устройства сетей с гравитационным током подходят следующие трубопроводы:

  1. Стальные трубы отличаются прочностью, приемлемой ценой и могут выдерживать значительное давление. Однако в сетях открытого типа, куда попадает воздух, они подвержены коррозии.
  2. Трубопроводы из металлопластика мало весят, менее подвержены засорению из-за гладкой внутренней поверхности. Они устойчивы к коррозии, а их линейное расширение при нагреве незначительное.
  3. Трубы из полипропилена ценятся за герметичность и прочность, долговечность, простоту монтажа и устойчивость к низким температурам. Для соединения отдельных участков трубопровода нужно купить или взять в аренду паяльное оборудование.
  4. Медные элементы самые дорогие, поэтому используются не так часто. Они могут похвастаться высокой теплоотдачей, долговечностью и внешней привлекательностью.
Читайте также:  Установка инфракрасного обогревателя

Для правильного выбора диаметра труб нужно провести теплотехнические расчеты. Если сечение магистрали будет слишком большим, то расходы на обогрев дома существенно возрастут. При этом теплоотдача приборов уменьшится.

Выбор теплоносителя

В качестве теплоносителя в системах с гравитационным током можно использовать воду или антифриз. Обычно для этих целей применяют воду, потому что антифриз имеет более высокую плотность и меньшую теплоотдачу, что способствуют повышенному расходу времени и топлива на обогрев дома.

Если зимой дом длительное время будет не отапливаться, то лучше предпочесть антифриз. В этом случае на время отсутствия хозяев не нужно сливать воду из системы, чтобы она не замерзла. За счет лучшей текучести антифриз не замерзает при минусовых температурах.

Монтаж отопления без насоса

Верхняя и нижняя разводка

Подача теплоносителя к батареям может быть верхней и нижней:

  1. Верхняя подача идеально подходит для домов с гравитационным током теплоносителя. Трубы разводки прокладывают под потолочной поверхностью. За счет верхней подачи воды из отопительных приборов легко стравливать воздух посредством кранов Маевского. При верхнем наполнении целесообразно использовать однотрубную разводку, потому что она будет более эффективной.
  2. Для устройства нижней подачи трубы нужно проложить около пола. Здесь они менее заметны, поэтому не портят интерьер комнаты. Но совмещать нижнюю подачу с однотрубной разводкой не рекомендуется ввиду ее невысокой эффективности. Нижнее наполнение лучше делать при повышенном давлении в контуре.

Если способ подачи выбрать неправильно, то эффективность обогрева дома уменьшится. Для решения проблемы придется установить насосное оборудование. Циркуляционный насос улучшит движение теплоносителя в сети.

Выбор циркуляционного насоса для отопительной системы

Для того чтобы подобрать циркуляционный насос для отопительной системы, необходимо произвести соответствующие расчеты. Обратите внимание на то, что в течение часа данным элементом будет прогоняться в три раза больше воды, чем составляет ее общий объем в системе. Таким образом, общий объем подходящего количества жидкости в среднем 10 литров на 1 киловатт мощности отопительного котла. Требуемую модель насоса для отопительной системы и его мощности определяют по напорно-расходным параметрам. Напор должен равняться гидравлическому сопротивлению отопительной системы.

Циркуляционный насос

Выбор циркуляционного насоса для отопительной системы

Обычно скорость напора жидкости в системах с принудительной циркуляции довольно низкая, что дает право судить о низких потерях гидравлического сопротивления, которые обычно не превышают 2 метров. Точное сопротивление рассчитать довольно непросто, поэтому производительность циркуляционного насоса определяется по средней точке. Для того чтобы рассчитать производительность учитываются также размеры площади объекта отопления и мощность, которой обладает источник электроэнергии. Следует помнить, что насос необходим только в системе с принудительной циркуляции, система с естественной циркуляцией в нем не нуждается.

Проверка системы

Для нормальной циркуляции воды системе отопления нужно прогреться. Это занимает 2-3 часа. Подождите указанное время и проверьте на ощупь каждую батарею, все они должны быть одинаковой температуры.

Если найдете более горячую или холодную, попробуйте спустить воздух. Для перегретых батарей нужно стравливать в последующем радиаторе, для холодных — в предыдущем. Скорее всего, проблема решиться.

Проверка системы

Другая возможная причина — протечка. Внимательно осмотрите места соединения батарей с трубой. Даже если явных луж не будет, вода может проступать на стыках. Переберите соединение и проблема уйдет.

Последний нехарактерный момент — посторонние шумы в насосе. В новых моделях такая проблема возникает только в том случае, если в помпу попали посторонние предметы, ржавчина или прочий мусор. Чтобы этого избежать рекомендуется ставить фильтр на подающий патрубок. Устраняется путем разборки и чистки насоса.

Схема расположения устройств в подключении насоса

Чтобы установить насос правильно, следует соблюдать ряд несложных правил:

С обеих сторон устанавливаются шаровые краны. Это нужно, чтобы можно было демонтировать насос, например во время ремонта или замены. Перед насосом в трубу врезается фильтр – это необходимо, чтобы избежать попадания крупных механических частиц вместе с водой. Верхняя часть байпаса оснащается воздушным клапаном. Воздушные пробки – не редкость в таких системах, а их лучше избегать. Направление, указанное стрелкой на приборе, должно соблюдаться – перемещение воды должно идти строго в этом направлении. «Мокрые» насосы монтируют горизонтально. Этим устройство оберегается от серьезных повреждений, если не весь электродвигатель будет погружен в воду. Клеммы насоса смотрят вверх. Резьбовые соединения оснащаются прокладками и защищаются герметиками. Подключать насос нужно исключительно в розетку с заземлением.

Схема расположения устройств в подключении насоса