Схема підключення циркуляційного насоса в систему опалення – основні правила встановлення

Зміст:

Переваги насосного опалення
Оптимальне місце встановлення циркуляційного насоса
Які бувають схеми встановлення в різних опалювальних системах
Правила встановлення в систему опалення
Монтаж додаткового обладнання і його підключення
Як під'єднати циркуляційний насос до електрики
Оптимальна швидкість роботи насоса

Для підвищення ККД опалювальні системи додатково оснащуються циркуляційними насосами. Щоб очікуваний ефект дійсно був досягнутий, насос необхідно встановити за всіма правилами.

Переваги насосного опалення

Не так давно практично всі приватні будинки оснащувалися паровим опаленням, яке працювало від газового котла або звичайної дров'яної печі. Теплоносій в таких системах циркулював всередині труб і батарей самопливом. Насосами для перекачування води комплектувалися тільки централізовані системи теплопостачання. Після появи більш компактних апаратів їх стали застосовувати також у приватному домобудівництві.

Таке рішення дало цілий ряд переваг:

Зросла швидкість циркуляції теплоносія. Нагріта в котлах вода отримала можливість набагато швидше попадати в радіатори та опалювати приміщення.
Значно скоротився час на обігрів осель.
Зростання швидкості протікання спричинило збільшення пропускної здатності контуру. Це означає, що для доставки до місця призначення тієї ж кількості тепла можна використовувати труби меншого перерізу. У середньому трубопроводи вдалося зменшити вдвічі, чому сприяла примусова циркуляція води від врізаного насоса. Це зробило системи дешевшими та більш практичними.
Для прокладання магістралей в такому випадку можна використовувати мінімальний ухил, не побоюючись складних і протяжних схем водяного опалення. Головне при цьому - правильно підібрати потужність насоса, щоб він зміг створювати оптимальний тиск в контурі.
Завдяки побутовим циркуляційним насосам з'явилася можливість застосовувати теплі підлоги та закриті високоефективні системи, для роботи яких необхідний підвищений тиск.
Новий підхід дозволив позбутися безлічі труб і стояків, які не завжди гармонійно вписувалися в інтер'єр. Примусова циркуляція відкриває можливості для прокладки всередині контуру стін, під підлогою і над підвісними стельовими конструкціями.

Мінімальний ухил 2-3 мм на 1 м трубопроводу необхідний для того, щоб у разі ремонтних заходів мережа могла спорожнятися самопливом (онлайн калькулятор ухилу трубопроводу). У класичних системах з природною циркуляцією цей показник досягає 5 і більше мм/м. Що стосується недоліків примусових систем, то найбільш значний з них – це залежність від електричної енергії. Тому в районах з нестабільним постачанням електрики при встановленні циркуляційного насоса необхідно використовувати блоки безперебійного живлення або електрогенератор.

Також слід бути готовим до зростання рахунків за спожиту енергію (при правильному підборі потужності агрегату витрати можна мінімізувати). Крім того, провідними виробниками обладнання для систем опалення розроблені сучасні модифікації циркуляційних насосів, здатні працювати у режимі підвищеної економії. Приміром, модель Alpfa2 від Grundfos в автоматичному режимі коригує свою продуктивність, в залежності від потреб системи опалення. Коштує таке обладнання досить дорого.

Оптимальне місце встановлення циркуляційного насоса

Хоча інтернет рясніє масою інформації на цю тему, однак простому користувачеві не завжди вдається визначитися з оптимальною схемою підключення циркуляційного насоса в систему опалення. Причина полягає у суперечливості подаваної інформації, через що на тематичних форумах постійно виникають палкі дискусії.

Прихильники встановлення апарату виключно на зворотному трубопроводі на захист своєї позиції пропонують такі доводи:

Більш висока температура теплоносія на подачі порівняно зі звороткою провокує істотне скорочення терміну служби насоса.
Гаряча вода всередині подаючої магістралі менш щільна, через що виникають додаткові труднощі в її перекачуванні.
У зворотному трубопроводі теплоносій має високий статичний тиск, що полегшує роботу насоса.

Нерідко така переконаність формується внаслідок випадкового споглядання того, де встановлений циркуляційний насос на опалення в традиційних котельнях: там насоси дійсно іноді врізають у зворотку. При цьому в інших котельнях встановлення відцентрових насосів може здійснюватися на подавальних трубах.

Аргументи проти кожного з наведених доводів на користь встановлення на зворотній трубі наступні:

Стійкість побутових циркуляційних насосів до температури теплоносія зазвичай досягає +110 градусів, тоді як всередині автономних систем опалення вода рідко нагрівається вище +70 градусів. Що стосується котлів, то вони видають на виході температуру теплоносія приблизно +90 градусів.
Вода при температурі +50 градусів має щільність 988 кг/м3, а при +70 градусів – 977.8 кг/м3. Для приладів, що створюють тиск 4-6 м водного стовпа, і здатних перекачати приблизно тонну теплоносія за 1 годину, така мізерна різниця щільності в 10 кг/м3 (місткість каністри 10 л) не відіграє суттєвої ролі.
Фактична різниця статичного тиску теплоносія всередині подачі та зворотки також мінімальна.

УВАГА!
Не робіть ПОМИЛОК у розрахунку!
Використовуйте будівельні калькулятори онлайн - розрахунок будівельних матеріалів та конструкцій для ремонту і будівництва швидко та точно.

В якості висновку можна сказати, що схема підключення циркуляційного насоса може припускати його встановлення як на задній, так і на подаючій трубі опалювального контуру. Той або інший варіант встановлення циркуляційного насоса в системі опалення не має значного впливу на його рівень працездатності та ефективності. Винятком є використання недорогих твердопаливних котлів прямого горіння, в яких відсутня автоматика. Оскільки паливо, що горить в таких нагрівачах, швидко загасити немає можливості, це нерідко провокує закипання теплоносія. Якщо підключення насоса до системи опалення було проведено на подаючій трубі, це дозволяє утвореному пару разом з гарячою водою потрапити всередину корпусу з крильчаткою.

Далі події розгортаються наступним чином:

Апарат різко знижує свою продуктивність, оскільки його робоче колесо не в змозі переміщати гази. Це провокує зниження швидкості циркуляції теплоносія.
Спостерігається зменшення охолоджуючої води, що надходить в котловий бак . Як результат, прилад перегрівається ще більше, а процес утворення пари зростає.
Після того, як об'єм пари досягне критичних значень, вона потрапляє всередину крильчатки. Після цього настає повна зупинка циркуляції теплоносія: виникає аварійна ситуація. Тиск в системі зростає, через що спрацьовує запобіжний клапан і викидає клуби пари всередину котельні.
Якщо не загасити дрова, то на якомусь етапі клапан не впорається зі зростаючим тиском. В результаті цього виникає реальна небезпека вибуху котла.

Дешеві теплогенератори з тонкого металу зазвичай оснащуються запобіжними клапанами з порогом спрацьовування у 2 Бар. Більш якісні котли здатні витримувати перепади тиску до 3 Бар. Виходячи з досвіду, можна сказати, що між початком перегріву і до часу, коли спрацює клапан, зазвичай проходить приблизно 5 хвилин.

Якщо схема встановлення циркуляційного насоса в систему опалення передбачає його монтаж на зворотну трубу, то це уберігає прилад від прямого впливу водяної пари. Як результат, збільшується період часу до аварії (майже на 15 хвилин). Тобто це не запобігає вибуху, а лише дає додатковий час на прийняття заходів щодо усунення перевантаження системи. Тому при пошуку місця, де ставити насос на опалення, у випадках з найпростішими дров'яними котлами краще вибирати для цього зворотний трубопровід. Сучасні автоматизовані обігрівачі на пелетах можуть монтуватися на будь-якій зручній ділянці.

Які бувають схеми встановлення в різних опалювальних системах

Насамперед необхідно розібратися, куди ставити насос у системі опалення: завдяки йому вода буде проходити через котел і примусово спрямовуватися усередину нагрівальних батарей. Бажано для цього вибирати те місце, де обслуговувати апарат буде найзручніше. На вхідному патрубку його монтують відразу за групою безпеки та відсікаючої арматури.

Схема встановлення циркуляційного насоса на зворотці передбачає розміщення насоса відразу після котла. Бажано використовувати комбінацію з фільтром: це дозволить відмовитися від придбання і монтажу додаткових вентилів. Подібні варіанти під'єднання насоса до опалення, можуть успішно застосовуватися як в закритих, так і у відкритих контурах. Це справедливо також для колекторних систем, в яких для переміщення теплоносія до радіаторів використовуються автономні підводки: вони комутуються на гребінку-розподільник.

Окремої уваги заслуговує опалювальна система відкритого типу, розрахована на роботу у двох режимах – примусовому і самопливному. Така універсальність дуже зручна в тих випадках, коли електрика подається з перебоями, а встановлення блоку безперебійного живлення або генератора неможлива з тих або інших причин. У такій ситуації схема підключення насоса опалення приватного будинку передбачає розміщення апарату і відсікаючу арматуру на байпасі.

Спеціалізованими магазинами пропонуються вже зібрані байпасні вузли з насосом, в яких кран на протоці замінений зворотним клапаном. Такий підхід встановлення насоса у системі опалення не є правильним через створюваний зворотним клапаном пружинного типу опір близько 0.08—0.1 Бар. Для системи опалення з природною циркуляцією це занадто багато. Пружинний клапан треба замінити пелюстковим, який монтується виключно в горизонтальному положенні.

Також важливо розуміти, де встановлювати циркуляційний насос системи опалення з твердопаливним котлом. Як вже було згадано, найкраще місце для цього – ділянка труби перед теплогенератором. Зазвичай у такій обв'язці разом з насосом в котловий контур врізають також байпас і триходовий змішувальний клапан.

Правила встановлення в систему опалення

Незалежно від типу конструкції циркуляційного насоса його встановлюють на трубопровід або запірну арматуру за допомогою накидних гайок-американок. Це дає можливість швидко проводити демонтаж у разі ремонту або заміни апарату.

Існують наступні рекомендації з монтажу циркуляційного насоса:

Агрегат можна врізати в будь-якій частині трубопроводу – горизонтально, вертикально або похило. Головне при цьому дотримуватися горизонтальної орієнтації осі ротора (голівка ні в якому разі не повинна дивитися вниз або вгору).
Важливо, щоб пластиковий контейнер з електричними контактами був розміщений зверху корпусу, в іншому випадку під час аварії його заллє водою. Крім того, це помітно ускладнить обслуговування приладу. Зробити це досить просто, відкрутивши гвинти кріплення коробки та повернувши її в потрібну сторону.
Стрілка на корпусі насоса вказує напрямок потоку теплоносія, чого важливо дотримуватися.
Для спрощення обслуговування і ремонту апарату з обох сторін його рекомендується оснастити відсікаючими кранами. Це дозволить під час демонтажу обійтися без зливання води з контуру.

При такій схемі встановлення насоса опалення все навантаження від його маси лягає на 1 або 2 кульових крани: їх кількість залежить від просторової орієнтації приладу. Тому краще не економити, а придбати якісну запірну арматуру, корпус якої має добру механічну міцність.

Монтаж додаткового обладнання і його підключення

Зазвичай радіаторні системи закритого або відкритого типу з одним котлом оснащуються одним циркуляційним насосом. Складніші схеми потребують додаткових апаратів з перекачування води.

Мова йде про такі випадки:

Приватний будинок опалюється більше, ніж однією котельною установкою.
Обв'язка котла не має буферної ємності.
До складу опалювального контуру входить кілька відгалужень для обслуговування різних приладів – батарей, теплих підлог, бойлера непрямого нагріву тощо.
Якщо застосовується гідравлічний роздільник.
Організовується подача води для теплих підлог.

Щоб правильно обв'язати кілька котлів, що працюють на різних видах палива, потрібно кожен з них забезпечити окремим насосом. Система з буферною ємністю потребує схеми опалення з двома насосами, оскільки мова йде про мінімум двох циркуляційних контурів – котельний і опалювальний.

Окремої згадки заслуговують схеми опалення підвищеної складності з кількома контурами: вони зазвичай застосовуються у великих котеджах на 2-4 поверхи. У цьому випадку може знадобитися від 3 до 8 насосів для подачі теплоносія на кожен поверх і до різних опалювальних приладів. Схема опалення з двома насосами використовується в тих випадках, коли в будинку є дві водяних підлоги. У деяких випадках підключення насоса в систему опалення приватного будинку не потрібно зовсім, оскільки велика частина електричних та газових котлів настінного типу мають власні перекачувальні апарати.

Як під'єднати циркуляційний насос до електрики

Електрична схема підключення насоса опалення може бути реалізована наступним чином:

За допомогою диференціального автомата. Найпростіший варіант, який без проблем можна реалізувати самостійно.
Керування термостатом. Дає можливість автоматично зупиняти рух теплоносія, якщо його температура впаде нижче певного рівня.
Спільне застосування мережі та блоку безперебійного живлення. Приєднати електроживлення через ДБЖ зовсім нескладно, завдяки спеціальним роз'ємам. Чого не скажеш про процедуру підключення насоса до розподільного щитка: для цього краще покликати фахівця.
Живлення від вбудованої автоматики. Організація такої електричної схеми циркуляційного насоса вимагає деяких знань в області електрики.

Використовувати для комутації приладу просту розетку без автоматики та заземлення не рекомендується.

Оптимальна швидкість роботи насоса

Завдання системи опалення з насосною циркуляцією полягає в надійній доставці теплоносія до всіх споживачів системи, включаючи найвіддаленіші радіатори. Щоб це відбувалося ефективно, насос повинен створювати необхідний для цього напір: його розраховують проєктувальники, враховуючи гідравлічний опір труб. Найчастіше побутові насоси мають 3-7 швидкості обертання ротора, що дозволяє збільшувати або зменшувати продуктивність роботи.

Найпростіший спосіб підібрати оптимальну швидкість циркуляційного насоса:

Опалювальну систему потрібно вивести в робочий режим.
Виміряти температуру поверхні труби перед і після котла за допомогою лазерного поверхневого термометра (пірометра).
При різниці температур понад 20 градусів швидкість обертання ротора потрібно збільшити.
Якщо різниця менш як 10 градусів, швидкість потоку потрібно зменшити. Оптимальна розбіжність рівня нагріву подачі та зворотки – приблизно 15 градусів.

Пірометр можна не застосовувати, коли подаюча і зворотна труба оснащені термометрами. Якщо за допомогою регулювань не вдається досягти необхідної різниці температур в 10-20 градусів, це говорить про низьку ефективність системи. Причиною найчастіше буває помилка в підборі циркуляційного апарата. Занадто низька температура води у зворотній лінії провокує збільшення навантаження на котел і збільшення витрат енергоносіїв. Дуже гаряча вода циркулює надто швидко, не встигаючи передати тепло обігрівачам.