Как выбрать циркуляционный насос

          А вот при автономном отоплении, то есть когда у вас котлы прямо в доме, насос на циркуляцию вам просто необходим. Ну если у вас, конечно, не котел с естественной циркуляцией. Но мы  случай с естественной циркуляцией рассматривать не будем. Это отдельная тема. Для подбора насоса циркуляционного насоса на отопления, в частности, и любого насоса вообще, прежде всего важны две характеристики : Напор, Н, м.вод.ст., и расход или подача, G, м3/час.   

  Для определения расхода нам необходимо знать нагрузку на отопление. Хорошо, если эта цифра у нас уже есть. Если нет, значит нужно делать расчет. Про теплотехнический расчет теплопотерь  я писал здесь. Лучше всего сделать его у проектировщиков, либо самому,  информации  и программ много по этому поводу в Интернете. В крайнем случае можно воспользоваться уже прижившийся цифрой 100 -120 Вт.  Но все таки 100 Вт на 1м2 – это европейский стандарт, а у нас условия немного различаются.

Можно посчитать нагрузку по укрупненным показателям. Однако сразу надо сказать, все расчеты по укрупненным показателям приблизительны, теплотехнический расчет теплопотерь через наружные ограждения точнее.  Будем считать что, нагрузка на отопление Q, Гкал, или говоря другими словами, то количество тепла которое мы будем потреблять, у нас есть.  Расход определяем из формулы: G = (Q / (t2-t1)) * 10³, в которой: G — расход воды в системе, м3/час ;  Q— наша отопительная нагрузка, Гкал/час ; t2 — температура воды в подаче,°С ; t1 — температура в обратке,°С. Температуры в подаче и в обратке берем из температурного графика, по которому работает ваша отопительная система. Стандартно это 95/70 °С, но не обязательно. Таким образом один из двух основных параметров известен. 

Второй параметр – это напор насоса. Здесь нам важна такая характеристика, как сопротивление системы. Проще говоря, сопротивление системы – это гидравлические потери на трение в трубах плюс потери давления в местных сопротивлениях (кранах, задвижках и т.д.). То есть те потери, которые возникают в трубах, учитывая  шероховатость стенок, а также в запорной и регулирующей арматуре, фильтрах, грязевиках и т.д. А наш насос  должен соответственно эти гидравлические потери компенсировать. То есть иметь такой напор, что бы прогнать воду через систему отопления и вернуть в обратку. Чтобы наверняка знать сопротивление системы, лучше всего сделать гидравлический расчет у проектировщиков. Считать гидравлику достаточно сложно и бесплатные хорошие программы и сервисы для расчета гидравлики встречаются редко.

Есть однако и здесь расчеты по укрупненным показателям. В частности, для внутридомовых систем рекомендуется принимать на потери на трение 70 Па/м. Для наружных  систем потери  рекомендуется принимать не более 100 Па/м. Принимаем с запасом  цифру 100 Па/м. Считаем общую протяженность трубопроводов, а считать надо и подачу и обратку, складываем и умножаем эту цифру на 100 Па/м . И получаем приблизительную цифру гидравлических потерь на трение в трубах. В технической литературе рекомендуют еще эту цифру умножить на 1,3 ; дополнительно 30% на повороты, ответвления и т.д. Получаем цифру, переводим паскали в метры водяного столба. Соотношение здесь такое : 10000 Па = 1  м.вод.ст. Потери давления в местных сопротивлениях, в Па,(фильтрах, задвижках и т.д.) нужно просчитать отдельно по формуле  ΔP=Σξρυ²/2 ; где  Σξ — сумма коэффициентов местных сопротивлений, ρ — плотность воды, принимаем усредненное значение, 970 кг/м3, υ² — скорость воды в квадрате, принимаем усредненное значение скорости воды 0,8-1 м/с, возводим это значение в квадрат.

Где же взять сумму коэффициентов местных сопротивлений? Правильнее всего принимать это значение по каталогам фирм производителей. Но не всегда подобная информация есть под рукой. Поэтому воспользуемся очень хорошей книгой «Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей», авторы В.И.Манюк, В.И.Каплинский и др.Найти ее можно в Интернете в свободном доступе. Смотрим таблицу 4.15., стр.187. Вот таблица, которой пользуюсь я сам в расчетах (на  основе таб.4.15).

Считаем согласно формулы, получаем какую то цифру, переводим также Па в м.вод.ст., то есть делим на 10000.  Затем потери давления на трение плюсуем с потерями давления в местных сопротивлениях и получаем приблизительно  сопротивление нашей отопительной системы. В данном случае сопротивление системы и будет в общем случае равно напору насоса, который необходим.

Итак, два самых важных параметра у нас есть. Заранее надо определиться с фирмой производителем, насос которой вы будете покупать. Выбор насосов на сегодня обширен. Сейчас практически у всех более или менее видных производителей есть онлайн сервисы, куда можно заводить эти цифры, напор и подачу (расход ) и вам определят какой насос вам нужен. Однако я все же опишу как дальше выбирается насос. Эту информацию нужно знать.  Выбирается он по по диаграмме, на одной из осей которой откладывается напор в м.вод.ст., а на другой расход в м3/час.

 На этой диаграмме строится  рабочая характеристика насоса и характеристика системы отопления. Что обозначают эти линии? Рабочая характеристика насоса — насос начинает работает с определенного давления, потом давление падает и дойдя до определенного давления, которое позволяет преодолеть сопротивление системы, становится постоянным.

Характеристика системы  – эта линия показывает зависимость между давлением и расходом в вашей системе отопления. Эта зависимость приближается к квадратичной. То есть, при увеличении расхода в системе в два раза, потери давления увеличиваются в четыре раза. Вот именно на пересечении этих двух кривых и находится рабочая точка насоса. Рабочая точка насоса определяет величину расхода и напора, которые насос должен произвести в данной системе.

У каждой фирмы производителя есть каталоги, где занесены все насосы, их рабочие характеристики на диаграммах. Раньше подбор насосов производился по этим самым каталогам вручную. Сейчас этого всего делать не нужно. Достаточно занести в свои данные в онлайн сервис, насос он вам тут же подберет. Соответственно, зная уже какой насос вам нужен, идете в магазин и покупаете.

 Еще один момент — этажность здания. Если здание несколько этажей, то тогда насос будет повысительным циркуляционным, или повысительно-циркуляционным. Этот момент нужно учитывать. Ведь циркуляционный насос воду не поднимает, а только ее перемещает, создавая циркуляцию. В случае здания в несколько этажей  общий напор повысительно-циркуляционного насоса будет равен сумме геометрической высоты подъема воды и сопротивления системы. То есть плюс к сопротивлению системы еще высота, на которую надо поднять воду.