Как выбрать циркуляционный насос для отопления: расчет мощности и рейтинг

Водяное отопление использует теплоноситель — воду или незамерзающую жидкость. Циркуляционный насос перемещает её от котла к радиаторам и обратно. Чтобы понять, как выбрать циркуляционный насос для отопления, нужно оценить количество передаваемого тепла и сопротивление трубопровода.

С «сухим» или «мокрым» ротором?

Для частного дома обычно подходит компактный насос с мокрым ротором. Ротор — вращающаяся часть электродвигателя — находится в теплоносителе. Жидкость охлаждает этот узел и смазывает подшипники, а электрическая обмотка отделена от неё герметичной гильзой. Такая конструкция обходится без отдельного вентилятора охлаждения и уплотнения вращающегося вала.

Какой циркуляционный насос выбрать для отопления: расчёт и советы по подбору

В насосе с сухим ротором с жидкостью соприкасается только рабочее колесо, а ротор остаётся снаружи насосной части. Вал проходит через уплотнение, препятствующее утечке. Такие конструкции применяют в том числе в крупных системах теплоснабжения.

Подбор насоса по расходу и напору

Если вы выясняете, как рассчитать циркуляционный насос для отопления, нужны два параметра. Производительность, или расход, показывает объём теплоносителя, проходящий через насос за час. Напор характеризует перепад давления, который насос создаёт для преодоления сопротивления труб и оборудования. В характеристиках его часто указывают в метрах водяного столба.

Сколько воды должен перекачивать насос

Расход зависит от тепловой нагрузки — мощности, необходимой для отопления дома в расчётную холодную погоду. Её нужно взять из проекта или теплотехнического расчёта. Одна лишь площадь дома не заменяет эти данные: теплопотери зависят от утепления, окон и климата. А если насос ставится в отдельную ветку, то нужна нагрузка именно этой ветки.

Для предварительного расчёта водяного контура можно использовать формулу:

Q = P / (1,163 × ΔT)

Здесь:

Q — расход воды в м³/ч.
P — тепловая мощность контура в кВт.
ΔT — расчётная разность температур подачи и обратки в °C.
1,163 — приближённый коэффициент для воды, учитывающий её плотность, теплоёмкость и единицы измерения.

Коэффициент зависит от температуры воды: при 20 °C он составляет около 1,16, при 60 °C — около 1,14. Значение 1,163 подходит для предварительной оценки, а для точного расчёта нужно учитывать рабочую температуру теплоносителя.

Допустим, системе нужно передавать 10 кВт тепла. Вода поступает в радиаторы при 70 °C, возвращается при 55 °C, то есть остывает на 15 °C. Получим:

Q = 10 / (1,163 × 15) ≈ 0,57 м³/ч, или примерно 570 л/ч.

Если вода по проекту остывает на 20 °C, каждый её литр отдаёт больше тепла, чем при охлаждении на 15 °C. Для передачи тех же 10 кВт потребуется меньший поток — около 0,43 м³/ч. Но самостоятельно менять температурный режим ради уменьшения расхода нельзя: с ним должны согласовываться котёл и отопительные приборы.

Эксплуатация
Вода или теплоноситель для домашних систем отопления: что лучше выбрать?

Если вместо воды используется антифриз, для пересчёта расхода нужны плотность и теплоёмкость конкретного состава при рабочей температуре. После такой замены потребуется пересчитать и сопротивление труб из-за другой вязкости жидкости. Проверьте также допустимый тип гликоля и допустимую концентрацию для насоса, котла и уплотнений: разрешения использовать жидкость в одном насосе недостаточно для всей системы.

Какое сопротивление нужно преодолеть

Движению воды мешают трение о стенки труб, повороты, клапаны и теплообменники. Чем больше потери давления на пути теплоносителя, тем больший напор нужен насосу при выбранном расходе.

Высоту второго этажа прибавлять к напору не нужно, если речь о заполненном замкнутом контуре. Вода и так движется вверх по подающей трубе и одновременно возвращается вниз по обратной. Поэтому насос только преодолевает сопротивление контура, а не поднимает каждую порцию воды из открытого нижнего бака в верхний.

Эксплуатация
5 принципов правильного отопления в доме

Для определения потерь нужно проследить полный путь воды: от насоса через трубы и отопительные приборы обратно к насосу. Если ветвей несколько, специалист рассчитывает потери в каждой из них и ориентируется на путь с наибольшими потерями. При этом не складывайте сопротивления параллельных ветвей: вода разделяется между ними.

Допустим, при расходе 0,57 м³/ч потери составляют 15 000 Па. Для воды примерно 10 000 Па соответствуют одному метру напора. Значит, в нашем примере потребуется 15 000 / 10 000 ≈ 1,5 м. Это приблизительный перевод заданного давления. Для своего дома потери нужно определить по схеме труб и оборудования — такой гидравлический расчёт лучше поручить толковому специалисту.

Как выбрать насос по двум параметрам

Теперь нужно найти насос, который способен перекачивать 0,57 м³/ч при напоре около 1,5 м. Такое сочетание расхода и напора называют расчётной рабочей точкой. Две отдельные максимальные характеристики не заменяют эту проверку: максимальный напор у насоса достигается при почти нулевом расходе, а максимальный расход — при малом напоре.

На горизонтальной оси найдите расход 0,57 м³/ч, на вертикальной — напор 1,5 м. Отметьте пересечение этих значений. У трёхскоростной модели каждой скорости соответствует своя кривая на графике. Выберите ближайшую к точке кривую, которая при нужном расходе обеспечивает напор не ниже расчётного. Она покажет подходящую скорость.

Чем полезны регулировка скорости и другие функции

Вопрос, какой мощности нужен циркуляционный насос для отопления, не решается по одному числу ватт. Потребляемая электрическая мощность P1 показывает расход электроэнергии за единицу времени. Насос перемещает нагретую котлом воду, поэтому его электрическая потребляемая мощность отличается от тепловой мощности контура. Сначала определите расход и напор, затем оценивайте энергоэффективность подходящих моделей.

Насосы различаются тем, как регулируется скорость вращения: вручную или автоматически. При ручной регулировке вы выбираете режим, который сам не меняется вслед за потребностью системы. У регулируемого насоса автоматика меняет работу при изменении потока воды.

Поток меняется, например, когда термостатические клапаны на радиаторах прикрываются после прогрева комнат. При ручной настройке режим насоса останется прежним, что может вызвать избыточный перепад давления и шум в этих клапанах. Для такой системы удобнее электронное регулирование.

Ещё у регулируемых насосов есть режим пропорционального перепада давления: заданный напор уменьшается вместе с расходом. Он часто подходит двухтрубному радиаторному отоплению. Режим постоянного перепада поддерживает выбранный напор — его применяют, например, для тёплого пола. А вообще, настройка зависит от схемы отопления.

Эксплуатация
Какая система отопления лучше для частного дома: сравниваем варианты

Для проверки выбранных параметров у одних насосов есть световые индикаторы, у других — дисплей. На экране могут отображаться мощность, заданный напор или ошибка.

Нужен ли резервный насос

Для систем с резервированием существуют спаренные конструкции: второй насос может заменить первый при отказе. Их ставят, если проект предусматривает сохранение циркуляции при поломке одного агрегата.

Какие соединения и размеры проверить

Чтобы понять, как подобрать циркуляционный насос для системы отопления при замене старого, начните с размеров подключения. У бытовых моделей распространены резьбовые соединения через накидные гайки, у более крупных встречаются фланцевые. Новая модель должна подходить к трубопроводу.

Проверьте диаметр присоединяемой трубы, резьбу насоса и монтажную длину — расстояние между торцами его корпуса. Например, вместо модели длиной 130 мм насос на 180 мм не поместится без переделки участка труб. Также нужно оставить место для двигателя, электрического блока и доступа к гайкам. Для герметизации соединений используйте прокладки, подходящие для теплоносителя и рабочей температуры.

В названиях насосов встречаются обозначения вроде «25/60»: число 25 связано с условным проходом подключения в миллиметрах, а 60 — с максимальным напором около 6 м. Наружная резьба насоса может быть больше присоединяемой трубы, поэтому реальные размеры нужно сверить с чертежом модели.

Монтаж и положение насоса

У бытового насоса с мокрым ротором вал двигателя нужно располагать горизонтально. Так уменьшается нагрузка вдоль вала на опоры ротора, что замедляет их износ. Сам трубопровод при этом может идти вертикально: двигатель будет выступать в сторону, а вал останется горизонтальным.

Стрелка на корпусе показывает, в какую сторону через насос должен двигаться теплоноситель. При установке её нужно совместить с направлением потока в выбранном участке трубы.

Электрический блок тоже имеет ограничения по положению. Например, у некоторых насосов клеммную коробку нельзя размещать снизу, а попадание воды на электрические части нужно исключить: протечка может повредить электронику. Допустимые положения корпуса и блока уточните для конкретной конструкции до монтажа.

Перед первым запуском заполните систему теплоносителем и удалите из неё воздух. Жидкость смазывает и охлаждает узлы мокророторного насоса, поэтому включать пустое устройство нельзя. У некоторых моделей есть программа удаления воздуха из самого насоса. Она помогает подготовить насос к работе, но не удаляет воздух из всех радиаторов — их нужно развоздушить отдельно.

Из какого материала лучше рабочее колесо?

Рабочее колесо передаёт энергию жидкости. В бытовых насосах используют в том числе технические полимеры, и металлическое колесо не является обязательным условием долговечности. Не путайте материал колеса с материалом корпуса: корпус может быть чугунным, а колесо — полимерным.

Примеры насосов для домашнего отопления

Рейтинг циркуляционных насосов для отопления имеет смысл оценивать после расчёта. Из этих трёх вариантов выбирайте насос, который обеспечивает нужный расход при расчётном напоре и подходит по размерам подключения.

ДЖИЛЕКС ЦИРКУЛЬ 25/60 имеет три ручные скорости. Максимальный расход — 42 л/мин (2,52 м³/ч), напор — до 6 м. Мощность на скоростях — 40, 62 и 90 Вт, длина — 180 мм. При меняющемся расходе из-за термостатических клапанов удобнее электронное регулирование.

VALTEC VRS 25/6EA-180 подойдёт для автоматической регулировки перепада давления. Есть пропорциональный и постоянный режимы, фиксированные скорости, индикатор потребляемой мощности. Максимальный расход — 3,6 м³/ч, напор — 6 м, мощность — 5–45 Вт, длина — 180 мм. Температура теплоносителя не должна превышать 95 °C.

Wilo Yonos PICO 25/1-6 подойдёт для радиаторов с термостатическими клапанами или тёплого пола при соответствующей настройке. Есть пропорциональный и постоянный перепад, фиксированные скорости. У этой версии максимальный расход — 3,6 м³/ч, напор — до 6 м, потребляемая мощность — 4–40 Вт, длина — 180 мм.

После проверки расхода, напора, размеров и теплоносителя можно выбирать насос по цене, гарантии и доступности сервиса.