Тепловые насосы для отопления дома: устройство, правила подбора и установки
Stroymir58.ru

Строительный портал

Тепловые насосы для отопления дома: устройство, правила подбора и установки

Установка насоса на отопление: как правильно установить насосное оборудование

Циркуляционный насос увеличивает эффективность функционирования автономной отопительной системы, позволяет на 100% использовать все обогревательные контуры.

Профессиональная установка насоса на отопление гарантирует высокую производительность, понижает шумность работы и позволяет снизить затраты на обслуживание и ремонт. Монтаж прибора особых сложностей не вызывает, но есть ряд нюансов, которые важно учесть.

Мы расскажем вам, как выбрать циркуляционный нанос, поможем определиться с оптимальной схемой врезки оборудования в систему, обозначим монтажные требования, а также приведем пошаговую инструкцию по установке прибора.

Назначение насоса на отопление

Раньше насосы циркуляционного типа использовались только в системах централизованного отопления, а для частного домостроения являлось нормой естественное движение теплоносителя, вызванное разницей температур.

Сейчас принудительная циркуляция применяется повсеместно благодаря появлению компактных и недорогих моделей, рассчитанных на обслуживание отопительных сетей небольших домиков и коттеджей.

Благодаря увеличению скорости движения теплоносителя в трубопроводе тепловая энергия быстрее поступает к радиаторам отопления, соответственно, быстрее происходит прогрев помещений. Нагрузка на котел уменьшилась, потому что нагрев воды стал производиться также быстрее.

Исчезла необходимость в установке громоздких и неудобных трубопроводов большого диаметра, контуры стало легче маскировать под напольным покрытием или заглублять в стены.

Главным недостатком насосов для систем отопления считается их зависимость от электричества. Если питание подается с перебоями или существует риск полного отключения электроэнергии на какой-то период, необходима установка резервного электрогенератора или хотя бы бесперебойника.

Остальные минусы касаются конструкций и функционала приборов разных видов. Например, моноблочные агрегаты и устройства с сухим ротором более шумные и требуют постоянного обслуживания, а насос с мокрым ротором требователен к качеству теплоносителя и имеет ограничение по напору.

Критерии грамотного выбора оборудования

Все старания по монтажу сведутся к нулю, если неправильно подобрать оборудование. Чтобы не ошибиться, необходимо предварительно проанализировать все стороны конкретной отопительной системы и произвести необходимые расчеты.

Основные разновидности насосов

По конструкционным особенностям все приборы делятся на 2 категории: с мокрым и сухим ротором.

Насосы «мокрого» типа. Этот вариант подходит для частных домов. Агрегат компактный, почти бесшумный и имеет удобное для обслуживания и ремонта модульное строение.

Но, к сожалению, не отличается высокой производительностью – максимальный КПД современных моделей достигает 52-54%.

Насосы с сухим ротором производительны, неприхотливы к качеству теплоносителя, способны работать под большим напором и не требуют строго горизонтального расположения на трубе. Однако они более шумные, а их работа сопровождается вибрацией. Многие модели устанавливаются на фундамент или металлическую опорную раму.

Для монтажа консольных, моноблочных или «In-line» моделей необходимо отдельное помещение – котельная. Их целесообразно применять, когда необходим расход более 100 м³/ч, то есть для обслуживания групп коттеджей или многоквартирных домов.

Краткий обзор технических характеристик

При выборе насоса обязательно следует изучить технические характеристики и сопоставить их с требованиями системы отопления.

Важными являются такие показатели, как:

  • напор, который покрывает потери гидравлики в контуре;
  • производительность – объем воды или подача за определенный временной интервал;
  • рабочая температура теплоносителя, max и min – у современных моделей в среднем +2 ºС… +110 ºС;
  • мощность – с учетом гидравлических потерь механическая мощность преобладает над полезной.

Важны и конструкционные детали, например, входной/выходной диаметр патрубков. Для систем отопления средние параметры – 25 мм и 32 мм.

Примером агрегата для оснащения отопительной сети жилья площадью 100 м² является насос Grundfos UPS с трубным соединением 32 мм, производительностью 62 л/с и весом 3,65 кг. Компактный и малошумный чугунный прибор не слышно и за тонкой перегородкой, а его мощности достаточно для транспортировки жидкости на 2 этаж.

Насосы со встроенной электроникой позволяют оперативно переводить оборудование в более удобный режим в зависимости от смены температуры или давления в сети. Автоматические устройства снабжены цифровыми дисплеями, которые предоставляют максимум информации по работе насоса: температуру, сопротивление, давление и т.д.

Дополнительная информация о расчете и выборе циркуляционного насоса для отопления представлена в статьях:

Требования к монтажу циркуляционного насоса

Существует ряд норм, на законодательном уровне регламентирующих установку циркуляционного насоса в систему отопления. Часть правил изложена в СНиП 2.04.05 «Отопление…». Например, там говорится о приоритете схем с принудительной циркуляции в отопительных сетях.

Практически все требования обоснованы эффективностью работы системы в целом и циркуляционного прибора в частности. Например, вал устройства с мокрым ротором необходимо устанавливать на трубе строго горизонтально по уровню, чтобы внутри не возникало воздушных пробок и детали насоса не изнашивались раньше срока.

Фильтр от грязи и абразивных частиц нужен в любом случае даже при монтаже монолитных моделей. Профильтрованный теплоноситель принесет гораздо меньше ущерба деталям насоса, чем жидкость с песком и взвесями.

Грязевик устанавливают пробкой вниз по направлению движения воды, чтобы снизить сопротивление и облегчить обслуживание системы.

Некоторые правила диктуют производители. Например, старые модели определенных марок было принято устанавливать исключительно на обратке, так как они не выдерживали высоких температур.

Сейчас насосы приобрели более универсальный характер и их можно ставить в любом подходящем месте, но с соблюдением параметров мощности.

Разбор технологии установки

Сам процесс установки происходит быстро, так для крепления корпуса необходимо закрепить две накидные гайки. Это очень удобно для дальнейшего техобслуживания и ремонтных работ. Но перед монтажом необходимо правильно выбрать место установки, иначе насос либо будет работать с перебоями, либо в скором времени выйдет из строя.

Схемы врезки насоса в сеть

Выбирая одну из схем, необходимо учесть тип отопительной системы, модель котла и удобство обслуживания.

Вариант 1. Это наиболее распространенное решение: насос монтируют на «обратке», по которой остывший теплоноситель возвращается в котел. Теплая вода не так агрессивно воздействует на детали прибора, поэтому он служит дольше.

Вариант 2. Это решение актуально, если возможности установить насос на «обратке» по каким-то причинам нет. Тогда его фиксируют в начале контура, на подаче, но не возле котла, а после группы безопасности.

Современные аппараты легко выдерживают высокую температуру, однако до сих пор встречаются специалисты, отвергающие подобную схему.

Существует такой вариант отопительной сети, как открытая система с расширительным баком, установленным в самой высокой точке контура.

Если установить циркуляционный насос, то появится возможность эксплуатировать ее в двух режимах: естественном и принудительном. Естественная циркуляция пригодится, если возникнут перебои с электричеством.

Последняя схема относится только к сетям с твердотопливным котлом. Насос на подаче не устанавливают из-за опасности взрыва. Дело в том, что у котлов на твердом топливе нельзя быстро остановить процесс нагрева, вследствие чего происходит закипание воды.

Кипяток с паром попадает внутрь насоса, он снижает производительность, охлажденная вода в контуре не успевает поступать обратно в котел в необходимом количестве – и он раскаляется еще больше. Результатом перегрева и становится взрыв.

Если в разогревающийся котел запустить охлажденную воду из контура, выпадет конденсат. Чтобы этого не произошло, вода сначала разогревается в малом контуре до +55°С, а затем термостатический клапан производит плавное переключение на большой контур.

В результате холодная вода смешивается с уже разогретой и «температурного шока» для котла не происходит.

Как производится трубопроводная обвязка

Обвязка циркуляционного насоса – это оборудование, необходимое для его правильного функционирования, а также для бесперебойной работы всей отопительной системы.

Сначала необходимо окончательно решить, сколько будет насосов. Для одного простого контура достаточно одного аппарата, но при сложной разводке возможна установка двух и более.

Если в доме планируется задействовать систему «теплый пол» или установить бойлер косвенного нагрева, то лучше количество приборов увеличить до двух. Если установлено два котла – твердотопливный и электрический – также потребуется отдельный насос на каждый агрегат.

Как уже было сказано выше, обязательными элементами являются шаровые краны. Их монтируют вместе с насосом, а в случае возникновения аварийной ситуации воспользоваться придется именно ими.

Необходим и обратный клапан из латуни или чугуна, чтобы теплоноситель двигался в одном заданном направлении. Его монтируют на трубе сразу после насоса, по ходу движения воды.

Потребуется фильтр-«грязевик» для предотвращения попадания твердых частиц в корпус прибора. Фильтры тонкой очистки в контуры отопления не ставят. Если необходима чистая вода, то ее предварительно очищают еще до заливки в систему.

Существует риск попадания в сеть воздуха, поэтому есть и необходимость в монтаже воздушного клапана. Он может включаться в автоматическом режиме, но есть и ручные модели.

После монтажа всех приборов происходит подключение насоса к питанию. Большая ошибка – использовать обыкновенную розетку без заземления. Это нарушение техники безопасности и в момент аварии может стоить жизни.

Существуют более разумные способы электропитания:

  • через бесперебойник (ИБП);
  • чрез дифференциальный автомат защиты;
  • путем подключения к автоматике котла.

Всего проще использовать автомат защиты: потребуется сам выключатель на 8 А, контакты, провода. Но для практического применения очень удобно решение с термостатом.

Если запланирована установка ИБП, то можно организовать подключение бесперебойника и к насосу, и к котлу одновременно.

Краткая инструкция по монтажу

Распространен вариант монтажа насоса на байпас. Это обусловлено двумя вескими причинами: появляется возможность оперативного демонтажа или временного отключения прибора от сети, например, при возникновении проблем с электричеством.

В продаже имеются различные модификации готовых насосных узлов: под сварку или фланцевое соединение, с местами для установки кранов или клапанов, со специальным участком, отведенным под насос.

Но если готовый узел приобрести не удастся или недостаточно места для его монтажа, можно самостоятельно организовать обвязку байпаса и зафиксировать все детали на отведенных для них местах.

Для работы необходимы следующие инструменты и материалы:

  • набор рожковых или разводных ключей для сборки;
  • плоскогубцы:
  • льняная нить или пакля;
  • герметик Unipak.

Гайки-«американки» обычно поставляются в комплекте вместе с насосом, но краны, переходники или сгоны также придется подготовить. Внимание следует уделить более надежному материалу изготовления арматуры и диаметру изделий.

  1. Сборка узлов с кранами. Два будут располагаться по краям от насоса, третий станет частью прямой трубы. Важно измерить участок «обратки», чтобы точно вварить фрагмент с краном.
  2. Сборка насосной петли. Затягивание гаек необходимо отодвинуть на финишный этап монтажа, а пока их стоит только накрутить.
  3. Примерка петли байпаса. Отмечают места варки узлов в трубу.
  4. Сварка, которую следует доверить квалифицированному сварщику.
  5. Сборка нижнего узла — на «обратке».
  6. Подключение насоса к электропитанию.
Читать еще:  Достоинства и недостатки пластиковых сараев для дачи

В качестве примера — монтаж насоса GRUNDFOS.

Тепловые насосы для отопления дома

Многие участники нашего портала давно пользуются тепловыми насосами и считают их наилучшим способом отопления. Тепловой насос до сих пор остается дорогим устройством, и срок окупаемости у него большой. Но есть удачные опыты самостоятельного изготовления тепловых насосов: это позволяет избежать каких-то нереальных расходов.

  • Принцип работы теплового насоса
  • Как сделать тепловой насос своими руками
  • Выгодно ли делать тепловой насос

Принцип работы теплового насоса

Объясняя принцип действия теплового насоса, люди часто вспоминают холодильник, где в радиатор на задней стенке сбрасывается тепло, «снятое» с продуктов в камере.

Принцип работы теплового насоса, как холодильника: решетка на его обратной стороне греется, морозилка – охлаждается. Если мы удлиним трубки с фреоном и опустим их в ванну, то вода в ней будет охлаждаться, а решетка холодильника – нагреваться; холодильник будет перекачивать тепло из ванны и греть помещение.

По этому же принципу работают и кондиционеры, и тепловые насосы. Работа приборов основана на цикле Карно.

Теплоноситель движется по грунту или воде, в процессе «снимая» тепло и повышая свою температуру на несколько градусов. В теплообменнике теплоноситель отдает накопленное тепло хладагенту, тот становится паром, поступает в компрессор, где поднимается его температура. В этом виде он поставляется в конденсатор, отдает тепло теплоносителю ОС дома, и охладившись, снова превращается в жидкость и поступает в испаритель, где нагревается от новой порции нагретого теплоносителя. Цикл повторяется.

Мы разберем это на конкретном примере нашего пользователя, который сделал тепловой насос своими руками.

Тепловые насосы работают на энергии природных источников тела:

Собирать тепло с грунта (ниже глубины промерзания его температура всегда около +5 – +7 градусов), можно двумя способами:

  • горизонтальный грунтовый коллектор
  • уложенные горизонтально разными способами трубы.

По трубам течет «рассол» – на FORUMHOUSE часто используют пропиленгликоль, который забирает тепло земли, передает его хладагенту, и остыв, снова отправляется в грунтовый коллектор.

Горизонтальный грунтовый коллектор – самый дешевый способ получения энергии для работы теплового насоса. Проблема в том, что он занимает большую площадь. Чтобы обогреть дом 100 кв.м. потребуется около 5 соток на участке, и над коллектором нельзя будет возводить капитальных строений и сажать деревья с мощной корневой системой.

Люди с небольшими участками вынуждены использовать более дорогой способ – вертикальный грунтовый зонд. Это целая U-образная труба, опущенная на большую глубину (около 150 метров), или несколько таких труб, заглубленных на 20 метров (в итоге это получается дешевле и не требует получения разрешения).

Для экономии места можно бурить маленьким буром много неглубоких скважин. Получится дешевле чем бурить одну большую.

Также для работы теплового насоса используется вода – или из открытого водоема, или из скважины.

Способ устройства теплового насоса для отопления дома «вода- вода» считается самым выгодным (нет расходов на бурение и прокладку траншей), но только если дом, в котором будет установлен тепловой насос, стоит на берегу, не дальше, чем в 50 метрах от водоема. В этом случае трубопровод с «рассолом» опускается на дно реки – и все.

При втором способе необходимо пробурить две скважины: из одной вода будет поступать к тепловому насосу и передавать ему свое тепло, а во вторую будет отправляться уже «отработанная», остывшая вода. Расстояние между скважинами должно быть не менее 20 метров.

Тепловые насосы «воздух-воздух» эффективны только в южных регионах, где температура зимой не опускается ниже -5 градусов.

Самодельный тепловой насос

При всех преимуществах, которые имеет тепловой насос, цена этого устройства даже без обустройства коллектора составляет несколько тысяч у.е. Сократить расходы можно, сделав его самостоятельно.

Участник FORUMHOUSE c ником Saga сделал тепловой насос для отопления трехуровневого дома площадью 300 квадратных метров, собрав его из компрессора, пластинчатых теплообменников, фильтра-осушителя, ТРВ и других компонентов. В качестве хладагента использовал фреон R22.

На участке на глубине полутора метров проложил два контура трубы ПНД по 450 метров и один контур, на 600 метров, поместил в речку рядом с домом. Копал траншеи и все соединения делал сам – сейчас, с опытом, сделал бы все надежнее и экономнее.

Спустя три года домовладелец не пожалел о своем решении установить тепловой насос. Он смонтировал к нему еще и вентиляцию (ТН подогревает воздух перед рекуператором), а холодным воздухом летом бесплатно остужает дом. Отопление, подогрев воды и кондиционирование обходится ему в 25 000 в год.

На этой исторической фотографии видно, сколько электричества было потрачено за три года на отопление и подогрев воды – 38586 киловат (напомнаем, площадь дома – 300 кв.метров).

Счетчик на фото специально для теплового насоса: когда-то сам не верил .

Соседи, оценив потенциал теплового насоса, сделали себе такие же. Главной ошибкой в устройстве теплового насоса наш пользователь считает чрезмерную длину холодных контуров – 200 метров было бы достаточно. Еще один промах – теплообменник в системе вентиляции, его надо делать с большим запасом; обязательно пригодится.

Все мелкие ошибки связаны с попытками сэкономить.

Не экономьте на диаметре труб, покупайте фирменные фитинги и циркуляционные насосы и будет вам счастье.

Подведение итогов

Участники нашего портала используют тепловой насос, как полноценную систему отопления (а не вспомогательную). По нашим наблюдениям, тепловой насос становится все более популярным способом отопления загородного дома. По отзывам наших пользователей, тепловой насос лучше всего работает в домах с низкими теплопотерями, поэтому в идеале дом нужно «затачивать» под это устройство еще на этапе проектирования. Хорошим вариантом будет каркасник со всеми необходимыми утеплениями, мембранами и пленками, или каменный дом. Второй момент: тепловой насос наиболее эффективен в альянсе с низкотемпературными отопительными приборами, так что лучше сразу ориентироваться на теплый пол.

На FORUMHOUSE можно найти огромное количество информации для тех, кто решится сделать тепловой насос своими или чужими руками. Есть рекомендации по правильному устройству геотермального контура теплового насоса, бесценные подсказки для самостоятельного изготовления теплового насоса, инструкции по проектированию тепловых насосов, узнайте, как сделать самую бюджетную, «народную» систему отопления на основе теплового насоса, посмотрите наше видео про дом, который успешно отапливается тепловым насосом.

Как выбрать насос для отопления: основные правила

Для эффективного отопления частных домов в системе отопления требуется циркуляционный насос. Благодаря этому устройству осуществляется непрерывная циркуляция теплоносителя по трубам. Помещение прогревается равномерно и быстро. При высокой или низкой скорости перемещения теплоносителя обогрев дома производится неравномерно. Поэтому следует внимательно подходить к такому вопросу, как подбор циркуляционного насоса для системы отопления.

Подбор циркуляционного насоса для отопления не зависит от того, какое топливо необходимо для отопительного котла.

1 Зачем нужен насос в контуре отопления?

Естественная циркуляция жидкости в контуре отопления малоэффективна, так как жидкость постоянно преодолевает сопротивление, и это замедляет ее продвижение. Это приводит к тому, что в котел жидкость возвращается охлажденной, а это требует дополнительных затрат для ее дополнительного подогрева.

Принципиальная схема ГВС в ЦТП

Использование более узких труб лишь частично решает проблему, но расходы на реконструкцию значительно выше, чем на циркуляционный насос.

Принудительная циркуляция вынуждает жидкость быстрее перемещаться по контуру системы и возвращаться в котел не сильно охлажденной. Затраты на потребление топлива, следовательно, уменьшаются.

В системах без помпы теплоноситель необходим в большом объеме, чтобы сохранялась необходимая его температура. Для этого понадобятся и трубы большого диаметра, и с широкими лопастями радиаторы.

В принудительной циркуляции большой объем жидкости не нужен. Поэтому подойдут трубы с меньшим диаметром. А это экономия на материалах.

Недостатком такого вида отопления является энергозависимость. Устройство работает от электрического тока.
к меню ↑

1.1 Конструкция

Большинство устройств такой конструкции:

  • корпус, к которому присоединена улитка;
  • к улитке подсоединяют трубы системы;
  • в корпусе имеется электродвигатель с клеммами и платой управления;
  • ротор с крыльчаткой, благодаря которому происходит движение воды.

При работе помпы получается разряжение на входе устройства и нужное давление на выходе.
к меню ↑

2 Типы аппаратов

На рынке существует достаточно большой выбор циркуляционных помп. Как выбрать насос для отопления? Самые распространенные циркуляционные насосы – устройства с мокрым и сухим ротором.
к меню ↑

2.1 Механизм с мокрым ротором

В устройстве с мокрым ротором рабочее колесо и ротор находятся в теплоносителе. Это способствует охлаждению мотора помпы, и аппарат защищен таким образом от перегрева. Эти детали изготовлены из материалов, не поддающихся коррозии.

Характеристики некоторых моделей циркуляционных насосов

Недостаток устройств такого типа в том, что у них низкий КПД. Достоинства этого вида:

  • низкий уровень шума;
  • доступность;
  • не нуждается в регулярном техобслуживании.

Аппараты с мокрым ротором используются в отоплении в небольших домах. Небольшая мощность насоса позволяет выбрать циркуляционный насос для отопления данного типа в случаях, когда объем жидкости в системе невелик.
к меню ↑

2.2 Аппарат с сухим ротором

Крыльчатка в устройстве этого вида расположена в теплоносителе, а ротор защищен от жидкости герметичными прокладками.

Подбор насоса для системы отопления данного вида покажет преимущество в высокой мощности насоса. Благодаря этому его используют в помещениях с большой площадью. Аппарат имеет довольно высокий КПД.

Однако помпа с сухим ротором также имеет недостатки:

  • вибрация и уровень шума достаточно высоки;
  • в результате быстрого использования смазки нуждается в регулярном сервисном обслуживании.

3 На что обратить внимание?

Прежде чем приступить к выбору насоса для системы отопления, следует определиться, какие характеристики он должен иметь. Какой нужен аппарат для отопления частного дома и на что обратить внимание, чтобы сделать оптимальный выбор циркуляционного насоса для системы отопления:

  • общая отапливаемая площадь помещения;
  • необходимый уровень температуры в здании;
  • тип топлива;
  • число этажей в помещении;
  • какую функциональность и тип имеет отопительный котел;
  • давление жидкости в контуре и температура на выходе и входе котла.

Циркуляционный насос с сухим ротором

Циркуляционный насос может устанавливаться двумя способами. Это также влияет на подбор насоса для отопления.

  1. Встраивается непосредственно в котел – наблюдается во многих современных моделях.
  2. Вваривается помпа как отдельная часть отопительного контура. Применяется чаще в старых моделях отопительных котлов. Циркуляция воды в системах происходила за счет разницы в плотности и массе холодного и горячего теплоносителя. Трубы в таких системах располагали под уклоном. Внедрение циркуляционной помпы в такую систему увеличивает скорость передвижения теплоносителя и, следовательно, быстрее осуществляется обогрев помещения.

В вопросе, как подобрать насос, учитывают также характерные особенности системы отопления.

  1. Тип системы отопления. Для сетей с естественной циркуляцией рекомендуют устанавливать устройство с мокрым ротором мощностью до 50-60 Вт. Если циркуляция принудительная, необходим более мощный агрегат до 80 Вт, если есть уклон, и до 90 Вт без уклона.
  2. Отапливаемая площадь и объем теплоносителя. Чем выше эти параметры, тем более мощный необходим механизм. Для расчета точной мощности аппарата рекомендуется обратиться к телотехнику.
  3. Ограничение на предельный уровень шума. Для отопления частного дома, где не предусмотрено отдельное помещение для насоса на достаточном расстоянии от жилых комнат, не рекомендуют выбирать аппараты с сухим ротором.
  4. Техническое состояние системы отопления. К новой системе отопления подойдет любая помпа. Для систем, возраст которых 15-20 лет и больше, необходимо учесть наличие примесей в жидкости. К расчетной мощности прибавляют 25-35%, особенно при выборе аппарата с мокрым двигателем. Однако для старых сетей лучше подойдет аппарат с сухим ротором, потому как он менее чувствителен к качеству жидкости.

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.

Составляющие циркуляционного насоса с мокрым ротором

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

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.
к меню ↑

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.
к меню ↑

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.
к меню ↑

4.4 Расчет мощности

Мощность циркуляционного насоса для отопления зависит от площади помещения, которая отапливается. К примеру, площадь равна 200 м 2 . Чтобы в здании было тепло, придерживаются примерного соотношения: 1 кВт тепловой энергии на 10 м 2 . 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 м 3 /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.
к меню ↑

Как сделать тепловой насос своими руками

Экология познания. Усадьба: В последние десятилетия у владельцев домов появился довольно большой выбор систем отопления. Уже необязательно подключаться к централизованным сетям и использовать традиционные источники. Можно выбрать оборудование, работающее на альтернативной энергии, но его главный недостаток – дороговизна. Впрочем, если сделать тепловой насос своими руками из старого холодильника, систему можно существенно удешевить.

Сегодня мало кто сомневается в том, что тепловой насос для отопления дома – самое эффективное средство из всех существующих. Оно же — самое дорогое и сложное в исполнении. По этой причине многие домашние умельцы взялись за самостоятельное решение данной проблемы.

Но ввиду ее высокой сложности достижение положительных результатов дается весьма непросто, нужно иметь энтузиазм, терпение и вдобавок хорошо изучить теорию. Наша статья для тех, кто делает первый шаг на пути внедрения у себя дома такого альтернативного источника энергии, как тепловой насос, сделанный своими руками.

Устройство и принцип работы теплового насоса

Для сборки действующей модели теплового насоса не обойтись без знания теории, а точнее, принципа действия этого устройства. Хотелось бы изначально отметить, что утверждения о КПД в 300, 500 и 1000% — это миф или просто маркетинговый ход, рассчитанный на незнание рядовым пользователем законов физики. Так вот, тепловой насос – это устройство, берущее тепловую энергию в одном месте и перемещающее ее в другое с определенным КПД, не превышающим 100%. В отличие от котельных установок, он самостоятельно тепло не производит.

Примером могут служить домашние холодильники и кондиционеры, чья конструкция основана на так называемом цикле Карно, его же использует принцип работы теплового насоса для отопления или ГВС. Суть этого цикла заключается в движении вещества (рабочего тела) по замкнутой системе и меняющего свое агрегатное состояние с жидкого на газообразное и наоборот. В момент перехода выделяется или поглощается огромное количество энергии.

Чтобы пояснить на более доступном языке, перечислим основные элементы, которые включает в себя устройство теплового насоса:

  • компрессор;
  • теплообменник, где рабочее тело переходит в газообразное состояние (испаритель);
  • теплообменник, в котором рабочее тело конденсируется (конденсатор);
  • расширительный (редукционный) клапан;
  • средства управления и автоматики;
  • магистрали из медных трубок.

В качестве рабочего тела выступает вещество, закипающее при низких температурах – фреон. Циркулируя по трубке в виде жидкости, первым делом он попадает в испаритель. После взаимодействия с теплоносителем от внешнего источника (воздух, вода, грунт) рабочее тело испаряется и продолжает свое движение в виде газа. На этом участке давление в системе — низкое. Всю цепочку цикла отражает принципиальная схема теплового насоса:

Пройдя компрессор, фреон под давлением движется ко второму теплообменнику, где ему предстоит сконденсироваться и передать полученное тепло воде, снова приняв жидкое состояние. Далее, рабочее тело попадает в расширительный клапан, давление снова падает и оно продолжает свой путь к испарению. Цикл завершен.

Заводские теплонасосы для жилого дома способны выдавать теплоноситель с температурой 55—60 ºС, этого достаточно для обогрева помещений радиаторами либо теплыми полами. При этом вся система отопления затрачивает электроэнергию на такие цели:

  • питание компрессора;
  • вращение роторов циркуляционных насосов наружного и внутреннего контура;
  • питание средств автоматики и контроля.

Получается, что при потреблении 1 кВт электричества действие теплового насоса может переместить в дом до 5 кВт тепловой энергии извне, отсюда и небылицы о КПД 500%.

Тепловой насос воздух-воздух

Теоретически любая среда, имеющая температуру выше абсолютного нуля (минус 273 ºС), обладает запасом тепловой энергии. А значит, ее можно извлечь, уж тем более это нетрудно сделать при температуре окружающего воздуха минус 10—30 ºС.

Для этой цели служит тепловой насос воздух-воздух, отнимающий тепло у наружной окружающей среды и перемещающий его внутрь частного дома. Это самый доступный способ по цене оборудования и стоимости монтажа, он же – наименее эффективный. Чем крепче мороз на улице, тем меньше тепла удается получить. Принцип действия системы показан на рисунке:

Наружный блок воздушного теплового насоса внешне похож на такой же агрегат сплит-системы, только внутри у него нет компрессора. Остается лишь пластинчатый теплообменник и вентилятор, чьей задачей является повысить интенсивность процесса путем нагнетания через пластины большого количества воздуха.

Тепловой насос вода-вода

Более эффективным вариантом считается тепловой насос вода-вода. Он извлекает тепловую энергию из ближайшего водоема, если таковой есть на расстоянии до 100 м от дома. Другой, более распространенный способ – отбор тепла у грунтовых вод через скважину. По сути, скважин нужно 2: одна для выкачивания воды, другая – для ее сброса. Ниже представлены схемы тепловых насосов, действующих по такому принципу:

Здесь есть свои нюансы. Вода из скважины должна проходить очистку перед попаданием теплообменник, а трубы надо прокладывать ниже глубины промерзания грунта. Другое дело – контур на дне водоема, он заполняется незамерзающей жидкостью (пропиленгликолем), что служит посредником между водой и хладагентом.

Способность обеспечить частный дом тепловой энергией в этом случае зависит от производительности скважины и объема воды в пруде. Также существуют варианты погружения внешнего контура в проточную воду реки или канализационный септик.

Также существуют геотермальные тепловые насосы, чей принцип работы не отличается от предыдущих типов аппаратов, только тепло извлекается из грунта на глубине, где температура всегда одинакова – плюс 7 ºС. Для этого в землю закапывается горизонтальный контур из труб, занимающий большую площадь, либо в скважины глубиной 25 м опускаются геотермальные зонды. В обоих случаях в качестве теплоносителя используется антифриз.

Считается, что работа теплового насоса, добывающего тепло из грунта, — самая стабильная и эффективная. Но покупка и монтаж подобного оборудования очень дороги, а домашние мастера-умельцы редко прибегают к реализации этого варианта.

Как собрать тепловой насос в домашних условиях?

Поскольку термодинамический расчет теплового насоса представляет для большинства домашних мастеров — самодельщиков немалую сложность, приводить его здесь мы не будем. Наша задача – представить несколько действующих моделей, чтобы любой энтузиаст мог взять какую-нибудь из них за основу для создания собственного детища.

Необходимо отметить, что тепловой насос, придуманный и собранный своими руками, для подавляющего большинства рядовых пользователей останется недостижимой мечтой, если не приложить к его изготовлению массу усилий и времени.

Простейший тепловой насос из старого холодильника был описан в статье журнала «Инженер» за 2006 г. Он позиционируется, как нагреватель воздух – воздух для небольшого помещения или теплицы. Кстати, какой бы ни был мощный бытовой холодильник, на обогрев даже небольшого дома его не хватит, а вот на 1 комнатку – вполне. Решение реализуется 2 способами, причем внутренняя автоматика отключения демонтируется и все агрегаты соединяются напрямую для непрерывной работы. В первом случае старый холодильник находится в помещении, конструкция насоса показана на схеме:

Снаружи к нему прокладывается 2 воздуховода и врезается в переднюю дверку. Воздух по верхнему каналу попадает в морозилку, охлаждается и опускается к нижнему воздуховоду из-за увеличения плотности. Затем он покидает корпус холодильника, вытесняемый верхним потоком. Помещение прогревается от теплообменника, расположенного на задней стенке агрегата. По второму способу сделать своими руками тепловой насос так же просто, надо лишь встроить холодильник в наружную стену, как изображено на схеме:

Самодельный обогреватель из холодильника может функционировать до наружной температуры минус 5 ºС, не ниже.

Тепловой насос из кондиционера

Современные сплит-системы, особенно инверторного типа, успешно выполняют функции того же теплового насоса воздух – воздух. Их проблема в том, что эффективность работы падает вместе с наружной температурой, не спасает даже так называемый зимний комплект.

Домашние умельцы подошли к вопросу иначе: собрали самодельный тепловой насос из кондиционера, отбирающий теплоту проточной воды из скважины. По сути, от кондиционера тут используется только компрессор, иногда – внутренний блок, играющий роль фанкойла.

По большому счету, компрессор можно приобрести отдельно. К нему потребуется сделать теплообменник для нагрева воды (конденсатор). Медная трубка с толщиной стенки 1—1.2 мм длиной 35 м наматывается для придания формы змеевика на трубу диаметром 350—400 мм или баллон. После чего витки фиксируются перфорированным уголком, а затем вся конструкция помещается в стальную емкость с патрубками для воды.

Компрессор из сплит-системы присоединяется к нижнему вводу в конденсатор, а к верхнему подключается регулирующий клапан. Таким же образом изготавливается испаритель, для него сгодится обычная пластиковая бочка. Кстати, вместо самодельных емкостных теплообменников можно использовать заводские пластинчатые, но это обойдется недешево.

Сама по себе сборка насоса не слишком сложна, но здесь важно уметь правильно и качественно пропаивать соединения медных трубок. Также для заправки системы фреоном потребуются услуги мастера, не станете же вы специально покупать дополнительное оборудование. Дальше – этап наладки и пуска теплового насоса, который далеко не всегда проходит удачно. Возможно, придется немало повозиться, чтобы добиться результата.

Заключение

Конечно, отопление дома тепловым насосом – мечта многих домовладельцев. К сожалению, стоимость установок слишком высокая, а справиться с собственноручным изготовлением могут единицы. И то зачастую мощности хватает лишь на ГВС, об отоплении речь не идет. Если бы все было так просто, то у нас в каждом доме стоял самодельный тепловой насос, а пока что он остается недоступным широкому кругу пользователей.

опубликовано econet.ru Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Как выбрать циркуляционный насос для системы отопления и правильно установить – обзор моделей с ценами

Многим жителям частного сектора не понаслышке знакомо явление холодных батарей. Происходит подобное из-за недостаточного напора жидкости в отопительной системе. Чтобы решить проблему раз и навсегда необходимо подобрать водяной нанос для отопления, который монтируется в систему водоснабжения рядом с котлом. Как правильно выбрать устройство? На какие характеристики обращать внимание? Какие марки товаров пользуются на рынке большим спросом?

Что такое насос для отопления

Конструкции отопления с природным водоворотом или рециркуляционной подачей могут быть вполне эффективными, но только при обслуживании небольших участков. Для частных домов и квартиры большой площадью рядом с котлом необходимо устанавливать специальный прибор для принудительного движения воды по системе. Циркуляционный нанос – это технологический прибор, который работает в кольцевом отоплении, непрерывно перемещая воду по трубам. Его главной задачей является обеспечение непрерывной подачи тепла и циркуляция воды в системе.

Устройство циркуляционного насоса

В упрощенном варианте принцип работы такого технологического прибора строится на взаимодействии мотора и ротора, который погружен в теплоноситель. Мотор обеспечивает беспрерывную подачу жидкости, а ротор помогает преобразовывать кинетическую энергию в потенциальную энергию, благодаря чему в системе создается необходимый уровень давления. Однако во многом качественная и надежная работа циркуляционного насоса в системе отопления зависит от вида устройства и его характеристик.

Классифицировать отопительные приборы можно не только по наименованию брендов, но и по характеристикам и принципу работы устройства. Так, виды циркуляционных наносов условно подразделяют всего на два типа:

  • Эжектор сухого типа характеризуется тем, что роторная часть прибора не контактирует с водой. Такой отопительный насос на выходе дает КПД до 85%, но создает изрядный шум из-за чего предпочтительнее устанавливать прибор в отдельных газовых котельных.
  • Помпами мокрого типа называют те устройства, в которых вся подвижная часть находиться в постоянном контакте с водой. Теплая жидкость обеспечивает таким технологическим приборам постоянную смазку деталей и бесшумную работы. КПД циркуляционных приборов влажного принципа действия составляет всего 50-65%, из-за чего устанавливать их предпочтительнее в частных домах.

Характеристики

Чтобы купить циркуляционный насос для отопления, важно хорошо разбираться в его технических параметрах. Характеристик, на которых стоит заострить внимание, не слишком много. По сути, важными для простого обывателя будут всего две:

  • Напор – гидравлическое сопротивление системы. Измеряется величина в метрах и, как правило, задается значением высшей точки трубопровода.
  • Производительность – параметр, показывающий какой объем жидкости способен переработать прибор за единицу времени. Измеряется производительность в кубических метрах за час.

Стоит знать, что эти понятия обратно пропорциональные. Так максимальная мощность электронасоса будет достигнута при нулевой высоте трубопровода, а напор при такой же подаче. Благодаря этим основным характеристикам можно подобрать модель с оптимальными для себя параметрами. При этом принцип выбора устройства – чем производительнее, тем лучше – для достижения высокой производительности, не подходит. Покупка неправильно выбранного агрегата приведет к уменьшению теплоотдачи и увеличению потребления электроэнергии.

Маркировка

Перед тем, как подобрать насос для системы отопления окончательно, стоит ознакомиться и расшифровать цифробуквенные обозначения на этикетке агрегата. Как правило, в маркировку циркуляционных насосов для систем отопления вносят следующие характеристики:

  • Буквы UP – указывают на тип агрегата. В данном случае циркуляционный.
  • Затем идут буквы S/E, обозначающие способ управления: ступенчатое переключение скоростей или плавна регулировка.
  • После буквенных характеристик идут численные. Первый блок обозначает внутренний диаметр в миллиметрах узких патрубков, вторая часть – максимальный напор в дециметрах.
  • Третьим числовым блоком выступает миллиметровое значение монтажной длины. Этот показатель важен в случае врезки устройства.
  • Кроме того, у разных производителей может быть указана дополнительная информация на этикетке: тип материала корпуса, способ соединения с трубами, мощность или класс потребления электроэнергии.

Как рассчитать мощность циркуляционного насоса для отопления

Чтобы насос для циркуляции воды в системе полностью соответствовал требованиям, перед покупкой необходимо произвести расчеты мощности для мотора. Если будет поставлен агрегат со слишком большим индексом производительности, то вода в трубах будет шуметь. Меньшая мощность же не обеспечит должного тепла. По сути, для правильного выбора перекачивающего устройства необходимо вычислить две величины:

  • производительность двигателя;
  • подающий напор.

Рабочая мощность будет происходить из общей тепловой производительности системы отопления. Проще говоря, устройство должно перекачивать такой объем жидкости, чтобы ее хватало на потребности всех радиаторов в доме. Чтобы это вычислить необходимо, знать точную потребность ресурсов на полный обогрев здания. Для частных домов, площадью 100 метров квадратных, эта величина составит 10кВт. Сам расчет стоит произвести по следующей схеме Х=3600У(а*в), где:

  • У – теплозатраты для обогрева;
  • А –теплопроводимость воды = 4,187 кДЖ/кг;
  • В – разница температур при подаче и в обратной магистрали. Как правило, условно принимается значение в 10-20 градусов.

Правила установки в систему отопления

Чтобы подающий воду агрегат долго прослужил, его было удобно обслуживать, при врезке необходимо соблюсти ряд правил:

  • Для удобства демонтажа по обе стороны агрегата необходимо вмонтировать шаровые краны.
  • Для создания барьера мелким механическим частицам перед устройством желательно установить специальный фильтр.
  • В верхней части обходного пути желательно установить автоматический или ручной клапан воздуха, который позволит удалять из системы скопившейся кислород.
  • Из-за того, что установка насосов в системе отопления разных производителей имеет свои отличительные особенности важно соблюдать направление монтажа, указанное на корпусе прибора.
  • Врезать насос для циркуляции воды в системе отопления влажного типа всегда нужно горизонтально, чтобы не повредить электродвигатель в процессе эксплуатации. При этом клеммы агрегата всегда должны смотреть четко вверх.
  • Стыки и резьбовые соединения необходимо обработать герметиками, а между сопряженными деталями положить прокладку.
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector