Технические характеристики систем отопления: радиаторов, труб, насосов, котлов

Расчет системы отопления

Владельцу отопительной сети бывает трудно найти вразумительный ответ, как сделать расчет домашнего отопления. Это происходит одновременно из-за большой сложности самого расчета, как такового, и вследствие предельной простоты получения искомых результатов, о чем обычно специалисты не любят распространяться, считая, что и так все понятно.

По большому счету сам процесс расчета нас интересовать не должен. Нам важно как-то получить правильный ответ на имеющиеся вопросы о мощностях, диаметрах, количествах… Какое оборудование применить? Ошибки здесь быть не должно, иначе произойдет двойная или тройная переплата. Как же правильно рассчитать систему отопления частного дома?

Почему большая сложность

Расчет системы отопления с допустимыми погрешностями под силу разве что лицензированной организации. Ряд параметров в бытовых условиях просто не определимы.

• Сколько энергии теряется из-за обдува ветром? — а когда подрастет дерево рядом?
• Сколько солнце загоняет энергии в окна? — а сколько будет, если окна не помыть полгода?
• Сколько тепла уходит с вентиляцией? — а после образования щели под дверью из-за отсутствия замены уплотнителя?
• Какая реальная влажность пенопласта на чердаке? — а зачем она нужна, после того как его подъедят мыши….

Во всех вопросах показана существующая динамика изменения теплопотерь с течением времени у любого дома. Зачем же тогда точность на сегодня? Но даже на текущий момент, нельзя в бытовых условиях высчитать точно параметры системы отопления исходя из теплопотерь.
Гидравлический расчет тоже сложный.

Как определить теплопотери

Известна некая формула, согласно которой теплопотери напрямую зависят от отапливаемой площади. При высоте потолка до 2,6 метра в самый холодный месяц в «нормальном» доме теряем 1 кВт с 10 м кв. Мощность отопления должна это перекрыть.

Реальные теплопотери частных домов чаще находятся в пределах от 0,5 кВт/10 м кв. до 2,0 кВт/10 м кв. Этот показатель характеризует энергосберегающие качества дома в первую очередь. И меньше зависит от климата, хоть его влияние остается значительным.

Какие удельные теплопотери будут у дома, кВт/10 м кв.?

• 0,5 – энергосберегающий дом
• 0,8 – утепленный
• 1,0 – утепленный «более-менее»
• 1,3 – слабая теплоизоляция
• 1,5 – без утепления
• 2,0 – холодные тонкие материалы, имеются сквозняки.

Общие теплопотери для дома можно узнать умножив приведенное значение на отапливаемую площадь, м. Но это все нас интересует для определения мощности теплогенератора.

Расчет мощности котла

Недопустимо принимать мощность котла исходя из теплопотерь больше чем 100 Вт/м кв. Это значит отапливать (засорять) природу. Теплосберегающий дом (50 вт/м кв.) делается, как правило, по проекту, в котором расчет системы отопопления произведен. Для других домов принимается 1кВт/10 м кв., и не больше.

Если дом не соответствует названию «утепленный», особенно для умеренного и холодного климата, значит он должен быть приведен в такое состояние, после чего уже подбирается отопление по тому же расчету – 100 Вт на метр квадратный.

Расчет мощности котла выполняется по следующей формуле – теплопетери умножить на 1,2,
где 1,2 – резерв мощности, обычно используемый для нагрева бытовой воды.
Для дома 100 м кв. – 12 кВт или чуть больше.

Расчеты показывают, что для не автоматизированного котла резерв может быть и 2,0, тогда топить нужно аккуратно (без закипания), но можно быстрее разогревать дом при наличии и мощного циркуляционного насоса. А если в схеме имеется теплоаккумулятор то и 3,0 – допустимые реалии по теплогенерации. Но не окажутся ли они неподъемными по цене? Об окупаемости оборудования речь уже не идет, только об удобстве пользования…

Послушаем эксперта, он расскажет, как лучше подобрать котел на твердом топливе для дома, и какую мощность принять…

При выборе твердотопливного котла

• Стоит рассматривать только твердотопливные котлы классической конструкции, как надежные, простые и дешевые и лишенные недостатков бочкообразных устройств под названием «длительного горения» …В обычном твердотопливном котле верхняя загрузочная камера всегда даст немного дыма в помещение. Более предпочтительны котлы с фронтальной камерой загрузки, особенно, если они установлены в жилом доме.
• Чугунные котлы требуют защиту от холодной обратки, боятся залпового вброса холодной воды, например, при включении электричества. Качественную схему нужно предусмотреть заранее.
• Защита от холодной обратки также желательна для любого вида котла, чтобы не образовывался агрессивный конденсат на теплообменнике, при его температуре ниже 60 град.
• Твердотопливный котел желательно брать повышенной мощности, например, двухратной мощности от требуемой. Тогда не нужно будет постоянно стоять у маломощного котла и подбрасывать дрова, чтобы он развил нужную мощность. Процесс при не интенсивном горении будет на порядок комфортнее…
• Желательно приобретать котел с подачей вторичного воздуха, для дожига СО при неинтенсивном горении. Повышаем КПД и комфортность топки.

Распределение мощности по дому

Генерируемая котлом мощность должна равномерно разойтись по всему дому, не оставить холодных зон. Равномерный прогрев здания будет обеспечен, если мощность установленных радиаторов в каждой комнате будет компенсировать ее теплопотери.

Суммарная мощность всех радиаторов должна быть немного большей чем у котла. В дальнейшем мы будем исходить из следующих расчетов.

Во внутренних комнатах радиаторы не устанавливаются, возможен лишь теплый пол.

Чем длиннее наружные стены комнаты и чем больше в них площадь остекления, тем больше она теряет тепловой энергии. В комнате с одним окном к обычной формуле расчета теплопотерь по площади применяется поправочный коэффициент (приблизительно) 1,2.
С двумя окнами – 1,4, угловая с двумя окнами – 1,6, угловая с двумя окнами и длинными наружными стенами – 1,7, например.

Вычисление мощности и выбор параметров устанавливаемых радиаторов

Производители радиаторов указывают паспортную тепловую мощность своих изделий. Но мелко-неизвестные при этом завышают данные как хотят (чем мощнее – лучше купят), а крупные указывают значения для температуры теплоносителя 90 град и др., которые редко бывают в реальной отопительной сети.

Поэтому принято считать, что в среднем секция радиаторов (500 мм между патрубками вне зависимости от дизайна, материала) будет реально, без перегрева котла, отдавать тепловую мощность около 150 Вт.

Тогда обычный 10 секционный радиатор из магазина – принимается как 1,5 кВт. Угловая комната с двумя окнами площадью 20 м кв. должна терять энергии 3 кВт (2кВт умножить на коэффициент 1,5). Следовательно, под каждым окном в данной комнате нужно разместить
минимум по 10 секций радиатора – по 1,5 кВт.

Для полноценной системы отопления желательно не учитывать мощность теплого пола – радиаторы должны справиться сами. Но чаще удешевляют радиаторную сеть в 2 – 4 раза, — только лишь для доп. подогрева и создания тепловых завес. Как совмещать радиаторы с теплым полом

В чем особенность гидравлического расчета

Если котел уже подобран исходя из площади, то почему бы не подобрать подобным методом насос и трубы, тем более, что шаг градации их параметров намного больше, чем мощности у котлов. Грубый подбор в магазине ближайшего большего параметра не требует точнейших расчетов, если сеть типична и компактна и применяются стандартизированное оборудование – циркуляционные насосы, радиаторы и трубы для отопления.

Так для дома площадью 100 м кв. предстоит выбрать насос 25/40, и трубы 16 мм (внутренний диаметр) для группы радиаторов до 5 шт. и 12 мм для подключения 1 — 2 шт. радиаторов. Как бы мы не старались усовершенствовать свой гидравлический расчет, ничего другого выбрать не придется…
Для дома площадью 200 м кв. – соответственно насос 25/60 и трубы от котла 20 мм (внутренний д.) и далее по разветвлениям как указано выше….

Для совершенно не типичных большой протяженности сетей (котельная находится на большом расстоянии от дома) действительно лучше рассчитать гидравлическое сопротивление трубопровода, исходя из обеспечения доставки необходимого количества теплоносителем по мощности и подобрать особенный насос и трубы согласно расчета…

Подбор параметров насоса для отопления дома

Конкретнее о выборе насоса для котла в доме на основе тепловых гидравлических расчетов. Для обычных 3-х скоростных циркуляционных насосов, выбираются следующие их типоразмеры:

• для площади до 120 м кв. – 25-40,
• от 120 до 160 – 25-50,
• от 160 до 240 – 25-60,
• до 300 – 25-80.

Но для насосов под электронным управлением Grundfos рекомендует чуть увеличивать типоразмер, так как эти изделия умеют вращаться слишком медленно поэтому не будут излишними на малых площадях. Для линейки Grundfos Alpha рекомендованы производителем следующие параметры выбора насоса.

Вычисление параметров труб

Существуют таблицы по подбору диаметра труб, в зависимости от подключенной тепловой мощности. В таблице приведены количество тепловой энергии в ваттах, (под ним количество теплоносителя кг/мин), при условии:
— на подаче +80 град, на обратке +60 град, воздух +20 град.

Понятно, что через металлопластиковую трубу диаметром 12 мм (наружный 16 мм) при рекомендуемой скорости в 0,5 м/сек пройдет примерно 4,5 кВт. Т.е. мы можем подключить этим диаметром до 3 радиаторов, во всяком случае отводы на один радиатор будем делать только этим диаметром.

Далее трубой 16 мм (20 мм наружный), при той же скорости можем подключить радиаторы до 7,2 кВт – до 5 радиаторов без проблем…

20 мм (25 мм наружный) – почти 13 кВт – магистраль от котла для небольшого дома – или этаж до 150 м кв.

Следующий диаметр 26 мм (32 металлопластик наружный) – более 20 кВт применяется уже редко в главных магистралях. Устанавливают меньший диаметр, так как это участки трубопровода обычно короткие, скорость можно увеличивать, вплоть до возникновения шума в котельной, игнорируя небольшое повышение общего гидравлического сопротивления системы, как не значительное…

Выбор полипропиленовых труб

Полипропиленовые трубы для отопления более толстостенные. И стандартизация по ним идет по наружному диаметру. Минимальный наружный диаметр 20 мм. При этом внутренний у трубы PN25 (армированная стекловолокном, для отопления, макс. +90 град) будет приблизительно 13,2 мм.

В основном применяются диаметры наружные 20 и 25 мм, что грубо приравнивается по передаваемой мощности к металлопластику 16 и 20 мм (наружный) соответственно.

Полипропилен 32 м и 40 мм применяются реже на магистралях больших домов или в особых каких-то проектах (самотечное отопление, например).

• Стандартные наружные диаметры полипропиленовых труб РN25 — 20, 25, 32, 40 мм.
• Соответствующий внутренний диаметр — 13,2, 16,6, 21,2, 26,6 мм

Таким образом на основании теплотехнического и гидравлического расчетов мы выбрали диаметры трубопроводов, в данном случае из полипропилена. Ранее мы рассчитали мощность котла для конкретного дома, мощность каждого радиатора в каждой комнате, и подобрали необходимые характеристики насоса твердотопливного котла для всего этого хозяйства, — т.е. создали полный расчет системы отопления дома.

Описание технических характеристик компонентов отопления: радиаторов, труб, насосов и котлов

Как корректно выбрать все комплектующие и элементы отопительной системы? Нужно воспользоваться главным правилом профессионалов – предварительно вычислить оптимальные параметры. Исходя из этого подбираются фактические технические характеристики систем отопления: радиаторов, труб, насосов, котлов.

Зачем нужно знать параметры отопительных приборов

Для простого обывателя технические характеристики алюминиевых батарей отопления, котлов и насосов зачастую всего лишь ненужная информация. Но такой подход к организации теплоснабжения может привести к нарушению ее работы и повышению вероятности поломки.

Зная необходимые технические характеристики газовых котлов отопления можно правильно выбрать оптимальную модель. Но для этого рекомендуется сначала рассчитать параметры системы. Весь предварительный процесс к подготовке комплектации теплоснабжения должен состоять из следующих этапов:

1. Анализ состояния дома или квартиры, определение тепловых потерь и требуемой температуры в каждом помещении. Не нужно забывать, что для хозяйственных построек (гаражи, сараи и т.д.) технические характеристики радиаторов отопления могут существенно отличаться от аналогичных для жилых комнат.
2. Определение оптимальной схемы – прокладка трубопроводов, места размещения котла и батарей.
3. Расчет требуемой мощности отопления для каждого помещения и всего жилого здания (квартиры) в целом. Исходя из этих данных подбираются технические характеристики электрических котлов отопления или их газовых и твердотопливных аналогов.
4. Анализ предложений на рынке. Приоритетом на этом этапе является качество и требования, чтобы технические характеристики алюминиевых радиаторов отопления и других приборов теплоснабжения соответствовали расчетным данным.

Это общая схема организации теплоснабжения. Каждый ее пункт нуждается в тщательной проработке и выявлению всех возможных факторов, которые впоследствии могут повлиять на работоспособность всей системы.

Некоторые характеристики стальных радиаторов отопления, котлов, труб и насосов могут отличаться от заявленных. Во избежание этого необходимо приобретать продукцию только известных и проверенных производителей.

Характеристики радиаторов и батарей отопления

Какие элементы отопления являются самыми важными? В первую очередь это радиаторы и батареи. Именно эти приборы отвечают за качественную передачу тепловой энергии от горячей воды воздуху в комнате. Поэтому нужно учитывать все технические характеристики регистров отопления и их аналогов.

Эксплуатационные параметры батарей являются следствием их технических данных. Так, небольшой вес радиатора может говорить о тонких стенках, что не всегда приемлемо. В особенности для систем с высоким показателем давления. Независимо от того, выполняется расчет монтаж теплоснабжения самостоятельно или для этого привлекаются специалисты – нужно знать все возможные технические характеристики чугунных батарей отопления, стальных, алюминиевых и металлических аналогов.

Для предварительного расчета параметров системы рекомендуется использовать профессиональные программные комплексы. Некоторые из них бесплатные, но за использование остальных необходимо внести определенную сумму.

Тепловая отдача, мощность

Определяющим параметром для любого отопительного прибора является тепловая отдача от его поверхности. Это основная техническая характеристика радиаторов отопления, измеряемая в Вт. В зависимости от специфики конструкции производители указывают ее либо для одной секции, либо для всей батареи (панельные).

Фактически тепловая отдача является тем количество энергии, которая передается воздуху в комнате от горячей воды. Для расчета учитываются следующие параметры:

• Тепловой режим работы отопления. Производители в технических характеристиках алюминиевых батарей отопления зачастую указывают мощность для режима 85/60. Однако при низкотемпературном режиме работы номинальная теплоотдача батарей будет ниже;
• Габариты конструкции. Существует прямая зависимость мощности радиатора от площади его поверхности. При учете технических характеристик алюминиевых радиаторов отопления нужно учитывать не только их высоту и ширину, но также и глубину;
• Объем теплоносителя, помещающегося в радиатор. Чем его больше, тем выше тепловая отдача. Но при этом происходит быстрое остывание горячей воды, которая должна поступать в последующие отопительные приборы по магистралям.

Мощность является важнейшей технической характеристикой радиаторов отопления. Она в обязательном порядке должна указываться в техническом паспорте для конкретной модели для нескольких тепловых режимов работы теплоснабжения.

Для увеличения номинальной теплоотдачи можно установить на стене отражающий экран, а также перекрасить батарею в черный цвет. Это снизит тепловые потери.

Размеры и межосевые расстояния

Габариты батарей необходимы не только для предварительного расчета мощности, но и служат основой для выбора места установки отопительных компонентов. Эта техническая характеристика регистров отопления также необходима для правильного подключения.

Рассмотрим основные размерные данные батарей теплоснабжения:

• Высота. Считается от нижней до верхней плоскости прибора;
• Ширина. Для секционных моделей является суммой ширины каждого элемента. Обязательно учитываются размеры соединительных патрубков между секциями;
• Глубина;
• Межосевое расстояние. Это удаленность между верхним и нижним каналом для теплоносителя. В зависимости от требуемых технических характеристик чугунных батареи отопления расстояние может составить от 200 до 900 мм. Это напрямую влияет на общую высоту конструкции.

Для правильного монтажа радиатора необходимо учитывать минимальные расстояния от его плоскостей до пола стен и подоконника. Если устанавливать конструкцию впритык, то технические параметры работы алюминиевых батарей отопления значительно ухудшатся.

В дополнении к этому нужно знать размеры крепежных элементов. После установки батареи она должна быть жестко закреплена. Если выполнить монтаж неправильно – возникнут посторонние шумы от вибрации и повысится риск обрыва конструкции.

Габаритные технические характеристики алюминиевых отопительных радиаторов напрямую влияют на их массу. В особенности это касается чугунных конструкций, которые имеют наибольший вес среди всех приборов теплоснабжения.

Номинальное давление и температура воды

Во время работы закрытой отопительной системы происходит расширение воды из-за ее нагрева. Это является причиной появления высокого давления в трубах. Поэтому технические характеристики отопительных радиаторов должны быть не меньше критического значения давления в системе.

Нужно учитывать, что невзирая на хорошие эксплуатационные характеристики стальных радиаторов теплоснабжения всегда возможна вероятность появления избыточного краткосрочного давления. Это явление называется гидравлическим ударом. Обычно значение давления при этом выше критического в 2-3 раза. Для правильного выбора необходимо знать значения параметров системы и рекомендации по выбору тех или иных моделей радиаторов.

Тип радиатора	Значение давления, бар		Рекомендации по выбору отопления
	Оптимальное	Критическое
Алюминиевые	10	20	Автономное
Биметаллические	15	30	Централизованное и автономное
Стальные панельные	8	15	Автономное
Чугунные	12	35	Централизованное и автономное

При анализе технических характеристик отопительных регистров для закрытого теплоснабжения с принудительной циркуляцией нужно учитывать давление опрессовки. Оно превышает оптимальное в 1,25 раза.

Дополнительной характеристикой электрических батарей отопления является потребляемая мощность.

Обзор характеристик котлов

Для нагрева воды в автономной отопительной системе необходим котел. В зависимости от типа используемого энергоносителя можно выбрать модели, работающие на твердом топливе, дизельном, газе (природном или баллонном).

Но помимо этого параметра нужно учитывать другие, не менее важные технические характеристики газовых котлов отопления. Они в обязательном порядке должны указываться производителем в техническом паспорте. В случае отсутствия этого документа рекомендуется найти описание аналогичной модели в интернете:

• Мощность. Определяет количество тепловой энергии, вырабатываемой для повышения температуры воды. Измеряется в Вт;
• Количество контуров. В большей степени это относится к техническим характеристикам газовых отопительных котлов, которые помимо обогрева помещений обеспечивают горячее водоснабжение. Основными показателями второго контура является скорость нагрева воды до нужного уровня за определенный период времени – л/час;
• КПД – соотношение мощности потребляемого энергоносителя к генерируемой тепловой энергии. Хорошим показателем считается значение от 90% до 95%. Для твердотопливных и дизельных моделей КПД редко превышает 85%. Самые высокие характеристики наблюдаются у электрических котлов отопления.

Все остальные функции, к которым относятся регулировка степени нагрева воды, контроль работы устройства, удаленное управление, являются эксплуатационными. Они характерны для определенных моделей котлов. Однако в большинстве случаев они не сказываются на вышеописанных технических параметрах.

Необходимо учитывать параметры всех компонентов котла. Так, многие газовые и электрические модели комплектуются циркуляционным насосом, расширительным баком и группой безопасности.

Параметры циркуляционных насосов отопления

Для увеличения скорости движения теплоносителя по трубам необходим монтаж насосов в систему отопления. С их помощью можно изменить не только тепловое распределение по радиаторам, но и стабилизировать тепловой режим работы. Все технические характеристики насосов для отопления описывают параметры, влияющие на эти показатели.

Практически все модели имеют стандартные габаритные размеры. Исключения составляют только спаренные, у которых характеристики циркуляционных насосов для систем отопления значительно выше остальных. Для анализа их параметров необходимо знать следующие величины:

• Номинальное значение расхода – л/час. Определяет объем воды, который прокачивается через устройство за 1 час. Чем выше это значение, тем будет больше скорость потока теплоносителя в системе;
• Напор. Характеризует максимальное гидравлическое сопротивление, которое может преодолеть насос. Измеряется в метрах;
• Гидравлические потери. Отображается в виде графика и указывает значение потери напора в зависимости от протекающего через него напора воды;
• Потребляемый электрический ток, Вт. Это не самая важная техническая характеристика насосов для отопления, так как редко ее значение превышает300 Вт/час.

Кроме этих характеристик циркуляционных насосов для отопления нужно знать диаметр подключаемых патрубков, правила установки оборудования в систему. Эти параметры должны соответствовать расчетным.

В технических характеристиках для циркуляционных насосов отопления указываются критические значения перепада напряжения. Если он больше фактического – необходимо дополнительно установить стабилизатор напряжения.

Как выбрать трубы – характеристики магистралей

Для создания замкнутого контура отопления необходима установка транспортных магистралей. В последнее время для этого используют полимерные изделия. Нужно учитывать, что технические характеристики полиэтиленовых труб для отопления сильно отличаются от стальных аналогов.

Для комплектации автономной системы теплоснабжения необходимо использовать специальные модели пластиковых магистралей. В их конструкции есть дополнительный армирующий слой, который предотвращает деформацию под воздействием горячей воды. Он напрямую влияет на технические характеристики полипропиленовых труб для отопления:

• Максимальный нагрев горячей воды. В характеристиках полиэтиленовых труб это значение не превышает +85°С. Возможно кратковременное температурное воздействие до +90°С;
• Давление в системе. Оно может быть до 10 атм. Если этот параметр выше – рекомендуется выбирать конструкции марки PN25, у которых технические характеристики максимального давления полипропиленовых труб для отопления находятся на отметке 25 атм;
• Диаметр – внутренний и наружный. Также учитывается толщина стенки конструкции.

Так же как и у остальных компонентов теплоснабжения, технические параметры полиэтиленовых труб для отопления должны быть равны расчетным. Даже небольшая погрешность может привести к повышению риска порыва или потере тепловой энергии при прохождении теплоносителя.

Как выбрать циркуляционный насос для системы отопления

Принудительное движение теплоносителя в системе водяного отопления обеспечивает циркуляционный насос, способный перекачивать жидкость температурой 110…115 °С. В частных домах и квартирах с индивидуальными источниками тепла применяются малошумные аппараты бытовой серии с муфтовым присоединением, оснащенные «мокрым» ротором (якорь двигателя омывается и охлаждается протекающей водой).

Если вы решили самостоятельно подобрать насос для отопления, учтите 3 основных критерия:

1. Технические характеристики – производительность, рабочее давление.
2. Присоединительные и габаритные размеры.
3. Цена изделия, популярность бренда.

Рассмотрим по пунктам, как правильно выбрать циркуляционный насос для радиаторной системы, теплых полов и первичного котлового контура.

Самые «ходовые» модели насосных агрегатов

Производители предлагают широкий выбор оборудования разной мощности, предназначенного для перекачки жидких сред с различными параметрами. Но нас интересуют только проточные модели, работающие в сетях домашнего отопления и горячего водоснабжения.

Как отличить циркуляционные агрегаты от центробежных и других видов насосов:

• по форме – электрический мотор и крыльчатка установлены в одном корпусе, патрубки выходят по бокам нижней части (не посередине);
• по наличию «мокрого» ротора, значительно снижающего шум вращения крыльчатки;
• 2 типоразмера монтажной длиной 130 и 180 мм;
• условный проход патрубков — 15, 20, 25 и 32 мм, присоединение — муфтовое (резьбовое);
• паспортное давление – 0.4, 0.6 и 0.8 Бар.

Указанные параметры легко выяснить по маркировке изделия. Пример: цифры в названии Wilo Star-RS 15/4 обозначают внутренний диаметр соединительных патрубков 15 мм (Ду 15) и напор 4 м водного столба (0.4 Бар). Пример второй: аппарат Grundfos ALPHA2 25-60 подключается к трубам Ду 25 и развивает давление 0.6 Бар (6 метров).

Справка. Обычно производители выпускают расширенные линейки изделий. Немецкий бренд Wilo предлагает циркуляционные нагнетатели, располагающие напором 2, 4, 6, 7 и 8 м. вод. ст. Но «ходовыми» моделями все равно остаются «четверки» и «шестерки», реже – «восьмерки».

Устройство насоса с «мокрым» ротором

Конечно, существуют и более мощные насосы, чей напор достигает 1…10 Бар, но в частных жилищах таковые не применяются. Маленькие агрегаты длиной 130 мм с патрубками ½ и ¾ дюйма обычно ставятся внутри котлов, большие (18 см, 1 и 1 ¼») – врезаются в отопительные магистрали.

Способы подбора насоса

Самый правильный путь – сделать полноценный гидравлический расчет и точно определить основные параметры насоса – развиваемый напор и производительность. Именно так проектируется централизованное теплоснабжение многоквартирных домов и промышленных зданий.

Инженерной расчетной методикой владеют далеко не все мастера, занимающиеся монтажом автономных водяных систем, что уж говорить о рядовых домовладельцах. Как можно подобрать циркуляционный насос для отопления более простым способом:

1. В случае замены старого изношенного агрегата приобретается новый с аналогичными параметрами. На первый план выходит цена и качество изделия.
2. Заказать проект домашней отопительной системы инженеру–теплотехнику. Ниже мы поясним преимущества данного варианта.
3. Самому рассчитать потребный напор насоса по упрощенной методике.
4. Поверить многолетней практике наших экспертов и купить аппарат, руководствуясь их советами.

Рекомендации экспертов. В загородных домах и квартирах площадью до 250 м² вполне достаточно бытового насоса, развивающего давление 4 м водного столба или 0.4 Бар. На квадратуру 250…500 м² лучше купить более мощный агрегат с напором 6 м (0.6 Бар), свыше 500 м² – 8 м. вод. ст.

Заказ инженерных расчетов и разработки схемы стоит денег, но окупится с лихвой. Когда вы монтируете отопление самостоятельно либо нанимаете работников, комплектующие и оборудование приобретается с приличным запасом – на всякий случай. Толковый проектировщик четко обоснует, почему нужно поставить насос небольшой мощности и трубу меньшего диаметра. В результате выйдет экономия на материалах, а в дальнейшем — затратах на электричество.

Разновидности насосов, применяемых в схемах автономного теплоснабжения

Если вы доверяете только цифрам либо захотите проверить монтажников, выбирайте насос отопления по собственным вычислениям, пользуясь приведенной ниже методикой. Не забудьте сверить расчетные характеристики агрегата с рекомендациями экспертов – результат наверняка выйдет аналогичным.

Расчет характеристик насоса

Отопление работает эффективно, когда все батареи или греющие напольные контуры получают необходимое количество тепла. То есть, насосная установка должна обеспечивать требуемый расход теплоносителя на каждом участке системы, преодолевая гидравлическое сопротивление труб, фитингов и арматуры.

Перед тем как выбрать насос, нужно рассчитать его производительность по формуле:

• G – массовый расход теплоносителя, кг/ч;
• Q – общая нагрузка на отопление, Вт;
• Δt – разность между температурой воды в подающей и обратной линии, при расчетах обычно принимается равной 20 °С.

Справка. Поскольку плотность воды мало изменяется при нагреве в пределах 100 градусов, в упрощенных вычислениях массовый расход принимается равным объемному. Пример: G = 300 кг/ч = 300 литров в час.

Тепловую нагрузку можно высчитать скрупулезно, пользуясь методикой СНиП. Здесь мы не станем усложнять задачу и просто возьмем количество теплоты по площади.

Например, на обогрев двухэтажного дома квадратурой 200 м², расположенного в средней полосе, понадобится 22 кВт теплоты. Отсюда несложно посчитать расход теплоносителя и требуемую производительность насоса: G = 0.86 х 22000 / 20 = 946 кг/ч = 0.95 т/ч = 0.95 м³/ч.

Сразу предлагается выяснить сечение и диаметр основной магистрали, идущей от котла, куда планируется установить насос:

• F – площадь поперечника трубы, м²;
• ʋ — скорость движения воды, принимается 0.5…1 м/с.

Чем ниже скорость течения воды, тем меньше сопротивление трению о стенки труб, арматуры и фитингов.

Берем значение 0.6 м/с и определяем сечение магистрали: F = 0.95 / 3600 х 0.6 = 0.00044 м². Дальше через формулу площади круга рассчитываем диаметр прохода – 0.024 м или 24 мм. Соответственно, внутренний размер трубы и присоединительных штуцеров насоса равен 25 мм.

Выяснив необходимую производительность перекачивающего устройства, переходим к вычислению располагаемого давления. Расчеты проведем отдельно для радиаторной сети, напольного обогрева и котлового контура обвязки.

Отопительная схема с батареями

Задача насоса – продавить нужный объем теплоносителя по трубам от первого до последнего радиатора. Ему препятствует сила трения жидкости о стенки, сопротивление от сужения протока в регулировочных вентилях и поворотов на фитингах.

Чтобы узнать величину сопротивления, которое должен преодолеть циркуляционный агрегат, предлагаем воспользоваться упрощенной формулой:

• H – искомый перепад давлений в метрах водного столба;
• R – удельное сопротивление трению, считается в м. вод. ст. на 1 метр погонный трубопровода;
• L – протяженность наиболее длинной ветви отопления, измеряется от источника тепла до последнего радиатора;
• Z – коэффициент местных сопротивлений.

Замечание. Формула сильно упрощена, инженерный расчет гидравлики гораздо сложнее. Зато она позволяет правильно подобрать отопительный насос для бытовых условий. Мы проверили альтернативный вариант — онлайн-калькуляторы, размещенные на различных интернет-ресурсах. Получив разницу между результатами 30%, делаем вывод: лучше посчитать напор вручную.

Длина ветви измеряется от выхода из котла до последней батареи, установленной на 2-м этаже. При двухтрубной схеме результат удваивается

Как производятся вычисления:

1. Поскольку насос создает одинаковое давление на входе в каждую ветвь отопления, выбираем самую протяженную линию и определяем ее длину в метрах. Это показатель L в формуле. При двухтрубной системе учитываются обе линии – обратная и подающая.
2. Удельное сопротивление R принимаем равным 150 Па/м или 0.015 м водного столба на 1 м. п. магистрали (для пластиковых труб).
3. Если проток через батареи регулируется термостатическими клапанами, берем коэффициент Z = 2.2. Вариант второй: радиаторы оборудованы шаровыми кранами и балансировочными вентилями, тогда Z = 1.5.

Совет. Длина линии тупиковых и кольцевых схем считается одинаково – плюсуем протяженность подачи и обратки. Для однотрубной «ленинградки» берем общую длину кольца. Если на момент расчета схема отсутствует, протяженность определяется по внутренним габаритам дома: размер I этажа + высота потолка + ширина II этажа.

Просчитаем давление по нашему примеру. Длина L по габаритам здания равна (10 + 3 + 10) х 2 = 52 м, Z = 2.2. Потребный напор составит 0.015 х 52 х 2.2 = 1.716 ≈ 1.7 м. Прибавим запас 1 м на неучтенные сопротивления самого котла и дополнительного оборудования, получаем 2.7 м водяного столба.

На графике, прилагаемом к паспорту насоса, отмечаем линию производительности и напора, затем выбираем подходящую модель, в данном случае — марка Wilo Star-RS 25/4.

Как видите, результаты расчетов не противоречат советам экспертов: насоса давлением 0.4 Бар вполне достаточно, чтобы заставить циркулировать воду по сети отопления двухэтажного дома площадью 200 квадратов. Для лучшего понимания предлагаем посмотреть ход расчетов на видео:

Важный момент. В современных нагнетательных устройствах зачастую предусмотрено 3—7 режимов работы, а в инструкции нарисовано столько же графиков. Для расчета выбирайте характеристику, соответствующую средней скорости (вторая – третья).

Петли теплых полов

Обычно теплоноситель подается в напольные контуры отдельным насосом, работающим в паре с подмешивающим клапаном. При этом максимальная протяженность петли не превышает 100 метров, фасонные детали отсутствуют. Местные сопротивления – термостатический вентиль коллектора и смесительный трехходовой (или 2-ходовой) клапан.

Для расчета вполне подходит предыдущий алгоритм:

1. Выясняем количество контуров, максимальную длину трубы и общий расход теплоносителя через гребенку. Все вычисления по теплым полам мы подробно расписали в отдельной публикации.
2. Берем самую длинную петлю и считаем по ней требуемое давление насосного агрегата, пользуясь приведенной выше формулой. Подставляем аналогичные значения R, L и Z.
3. Подбираем насос для петель напольного обогрева по графику, представленному в паспорте изделия.

Пример. Возьмем тот же двухэтажный дом с тепловой нагрузкой 22 кВт и расходом воды 0.95 м³/ч, максимальная длина петли – 80 м. Значение R принимаем 0.015, Z – 2.2, тогда напор H = 0.015 х 80 х 2.2 = 2.64 м. Сопротивление магистрали не учитываем, поскольку котел оснащен собственным насосом. Значит, окончательное давление коллекторного агрегата – минимум 2.64 м.

Заметьте: увеличивая протяженность петель до 100 м, вы поднимаете планку давления насоса, что приведет к повышению расхода электроэнергии. Проверяем: H = 0.015 х 100 х 2.2 = 3.3 м. Рисуем на диаграмме соответствующую горизонтальную линию и выбираем любую модель, чей график размещен выше. Ближайший агрегат — Wilo Star-RS 25/6.

Котловой контур

Как известно, в схемах обвязки твердотопливных котлов предусматривается установка отдельного насоса, гоняющего воду по малому кольцу через трехходовой клапан либо буферную емкость. Идентичный принцип применяется в системе первичных/вторичных колец, где к основному контуру подключены линии радиаторного отопления, теплых полов и бойлера ГВС.

Насос, качающий воду по основному кольцу, практически не испытывает сопротивления – магистраль короткая, минимум фитингов и арматуры. Поэтому напор основного агрегата зачастую меньше, чем давление вторичных нагнетателей, отправляющих теплоноситель к приборам отопления.

Важный нюанс. Главное — обеспечить нужный расход воды в основном контуре, соответствующий мощности теплогенератора. Для выбора модели насоса двигайтесь тем же путем – узнайте требуемый объем теплоносителя по производительности котла и посчитайте располагаемый напор. Подробная инструкция представлена на видео:

Выбор по размерам

Вы наверняка заметили — в ассортименте фирм есть агрегаты с одинаковыми характеристиками, но разными габаритами и размерами патрубков. Как выбирать внешние параметры насоса:

1. Для монтажа на трубопроводах, байпасах и смесительных узлах напольного обогрева используются стандартные нагнетатели длиной 180 мм. «Коротыши» 130 мм ставятся внутри теплогенераторов либо на магистралях в сильно ограниченном пространстве.
2. Диаметр присоединительных патрубков подбирается под сечение основного трубопровода. Увеличение типоразмера допустимо, уменьшение – категорически не рекомендуется. То есть, на трубопровод Ду 25 можно ставить агрегат со штуцерами 32 мм.
3. Насосы с патрубками Ø32 мм применяются на первичных кольцах и котловых контурах, а также в модернизируемых самотечных системах.

Примечание. Размеры готовых байпасов, продающихся в магазинах, подогнаны под стандартный насос монтажной длиной 18 см.

Число скоростей нагнетателя особой роли не играет. В домашних условиях вполне достаточно 3 режимов, оптимальная скорость – вторая. Воздух из агрегатов стравливается через боковой винт, поэтому не стоит покупать изделия с отдельным воздухоотводчиком.

Производители и цены

Невзирая на широкий ассортимент насосов в магазинах, по-настоящему качественный продукт выбрать нелегко. Рынок наводнен китайским товаром и подделками известных брендов. Для начала перечислим популярных на территории СНГ производителей:

1. Высшая ценовая категория – Grundfos (Дания), Wilo (Германия). Цены на оригинальных «немцев» стартуют от 75 евро, «Грюндфос» серии UPS – 65 евро.
2. Средняя категория – DAB, Aquario (Италия), Sprut (качественный Китай). Стоимость агрегатов различных моделей колеблется в пределах 40—100 евро.
3. Прочие дешевые насосы (Oasis, Neoclima, «Вихрь», «Калибр» и так далее до бесконечности). Цена – от 20 евро за штуку.

Замечание. Вполне вероятно, что мы не включили некоторые весьма достойные изделия в высшую либо среднюю ценовую категорию. Здесь указаны самые распространенные бренды.

Чем отличаются недорогие и контрафактные насосы от качественных нагнетателей:

• срок службы – 1…3 отопительных сезона;
• номер изделия нанесен только на наклейку, корпус агрегата чистый;
• перекачивающие устройства из одной партии часто идут с одинаковыми номерами;
• по весу подделка заметно отличается от оригинала (она легче);
• агрегат низкого качества начинает шуметь и пищать, отработав 1 сезон в закрытой системе отопления, сильно греется корпус.

Иногда поддельные насосы отопления неотличимы от оригинала, только цена вдвое ниже. Секрет – в алюминиевой обмотке, удешевляющей себестоимость продукта. Как проверить: найдите на официальном сайте компании массу оригинальной модели и сравните с рыночным экземпляром. Скорее всего, осведомленный продавец откажется взвешивать контрафактный аппарат либо сразу признает неизвестное происхождение товара.

Заключительный вывод

Выбирая циркуляционный насос для отопления дома, важно не ошибиться с характеристиками и не гнаться за дешевизной. Недостаточный напор приведет к слабому прогреву дальних батарей, чрезмерный – к появлению шума в радиаторах и быстрому износу нагнетательного агрегата. Последний совет по выбору производителя: если хотите сэкономить, лучше отыщите брендовый оригинал б/у, он прослужит дольше нового дешевого «китайца».

Схемы отопления в частном доме из полипропилена с насосом: разновидности, нюансы, особенности монтажа

Дома, расположенные в частном секторе, как правило лишены возможности подключения к централизованному отоплению. Поэтому вопрос качественного обогрева жилья полностью зависит от их владельцев. Чтобы обеспечить оптимальный прогрев помещения и комфортное проживание во время отопительного сезона ещё на этапе проектирования схемы отопления в частном доме из полипропилена с насосом необходимо тщательно изучить и проанализировать существующие разновидности, нюансы и особенности последующего монтажа.

Отопление дома с помощью полипропиленовых труб

Почему стоит обратить внимание на пропиленовые трубы? О преимуществах данного материала известно достаточно. За последнюю четверть века трубы из полипропилена приобрели широкую популярность благодаря своим свойствам и техническим характеристикам, заняв лидирующие позиции и вытеснив стандартный вариант – трубы из металла.

Такая ситуация, во-первых, связана с экономической составляющей. Дешевая сырьевая база и упрощенный технологический процесс производства определяют итоговую себестоимость продукции, которая в несколько раз ниже металлических или чугунных. Выбор материала становится очевиден при ограниченном бюджете.

Во-вторых, низкая стоимость никак не влияет на качество продукции и ее эксплуатационные характеристики. Благодаря минимальной тепловой проводимости и отдаче обеспечивается равномерный прогрев теплоносителей (радиаторов). При производстве труб из полипропилена внутренняя поверхность стенок получается идеально гладкой, что исключает вероятность снижения скорости потока теплой жидкости при движении в трубопроводе.

В-третьих, легкость и удобство монтажа. Для выполнения всех монтажных работ понадобится всего лишь один инструмент – монтажный паяльник. В то время как для установки системы отопления из металла потребуется как минимум сварочный аппарат, трубогибы и дополнительный слесарный инструмент.

Ещё один весомый аргумент – срок эксплуатации. Благодаря своим техническим особенностям трубы из полипропилена не подвержены температурному и химическому воздействиям, исключая образование в трубопроводах накипи или других отложений.

Повышенную упругость и стойкость к агрессивным внешним факторам также нельзя выпускать из виду. Благодаря этим свойствам при отключении системы отопления вероятность ее замерзания и разрыва сведена к минимуму, что актуально для дачных жилых объектов, когда отсутствует возможность постоянного контроля. А при нормальных условиях использования оптимальный срок службы системы составляет не менее 50 лет.

Выбор пп труб отопления

Выше были отмечены основные преимущества пп труб. Если с умом подойти к выбору продукции, учесть основные технические характеристики (давление и температура использования, толщина стен и пр.), осуществить поиск надежного поставщика, то о недостатках говорить не придется вовсе.

При выборе необходимых материалов для схемы отопления в частном доме из полипропилена с насосом в первую очередь необходимо обратить внимание на показатель давления. Существует четыре основных разновидности PP-труб, отличия которых определяются их напорными характеристиками.

• Трубы, маркирующиеся PN 10, изготавливаются из чистого полипропилена без добавления дополнительных компонентов. Данные материалы используются для холодного водоснабжения жилых объектов, где средняя температура воды составляет 20-22 градуса. В сертификате в технических характеристиках указано, что рассматриваемая продукция рассчитана на эксплуатацию в средах, где температура жидкости не будет превышать 40-45 градусов и при давлении до 10 атмосфер. Приведенные технические характеристики указывают на невозможность применения данной продукции при монтаже систем отопления.
• Улучшенной модификацией являются полипропиленовые трубы с маркировкой PN 16. Данные трубы отличаются увеличенной толщиной стенки и используются в сетях горячего водоснабжения, где средняя температура достигает показателя 55-60 градусов по Цельсию. Маркировка PN16 указывает на возможность эксплуатации при напоре теплового носителя до 16 атмосфер. Такой вариант можно использовать, осуществляя монтаж системы отопления в гараже. Для отопления жилых домов рекомендуется использовать трубы с маркировкой PN 20 или PN 25.

• Трубы PN 20 используются в отопительных системах, где средняя температура носителя составляет 75-80 градусов, а давление в системе достигает 20 атмосфер. Данный вариант является оптимальным при ограниченном бюджете.
• Если же говорить о качественном материале, срок эксплуатации которого составляет не менее 50 лет, то во внимание стоит принимать полипропиленовые трубопроводы с маркировкой PN 25. Такая продукция в своей конструкции предусматривает алюминиевую оболочку, которая уменьшает теплоотдачу носителя, температура которого может достигать +95 градусов, а давление – 25 атмосфер.

Расчет диаметра

Осуществляя монтаж системы отопления из полипропиленовых труб владельцам придется столкнуться с задачей выбора диаметра для последующей прокладки отопительного трубопровода. Чтобы не прогадать и не ошибиться в расчетах, рекомендуется использовать уже готовые решения: таблицы или калькуляторы расчета.

Зная все необходимые параметры и габариты отапливаемого помещения, разницу температур теплоносителя на выходе из котла и входе, скорость с которой передвигается теплоноситель по трубопроводу и общую длину трубопровода системы, остается только подставить значения и найти диаметр требуемых материалов. Если же результат, полученный при помощи сторонних сервисов, вызывает сомнения, его можно проверить самостоятельно при помощи специальной формулы гидравлического расчета, пример которой рассмотрен далее.

Поиск диаметра тепловой магистрали на примере жилого дома, площадь которого составляет 80 м.кв., сводится к 4-х этапному расчету. На первом этапе предстоит выяснить, сколько необходимо тепловой мощности для прогрева рассматриваемого помещения. В руководствах по эксплуатации отопительного оборудования сказано, что для обогрева 1 квадратного метра потребуется 0,1 кВт мощности. Соответственно для помещения в 80 квадратов потребуется 8,0 киловатт тепловой мощности носителя.

Второй этап предполагает учет потерей мощности и их суммирование. Средние потери, как правило, составляют 20% от общей мощности. Соответственно для обогрева рассматриваемого дома потребуется не менее 9,6 кВт мощности.

Третий этап предполагает расчет требуемого количества батарей. Количество батарей рассчитывается исходя из количества окон в помещении. Помещения в 80 квадратных метров предполагают наличие двух отапливаемых комнат, кухни, санузла и ванны. Исходя из технических параметров помещения можно предположить, что количество окон в нем не менее трех. Соответственно количество радиаторов также будет равняться трем, а их средняя мощность 3,2 кВт.

Четвертый этап предполагает учет данных таблицы диаметров труб и их технических характеристик. На втором этапе было определено, что показатель тепловой мощности для объекта должен составлять 9600 ватт. Работая с таблицей можно определить следующую закономерность: для обогрева жилого дома площадью 80 кв. м. можно использовать два вида труб: диаметром 25 и 32 мм.

Для трубопроводов диаметром 25 показатель тепловой мощности находится в середине диапазона, однако специалисты рекомендуют использовать трубы большего диаметра (в данном случае – 32), т.к. последующий монтаж насоса в систему отопления из полипропиленовых труб позволит сократить финансовые вложения.

Для контура 25 диаметра потребуется более высокая скорость движения теплоносителя (0,5 м/с) для оптимального прогрева, при этом для 32 диаметра достаточно будет, чтобы вода циркулировала со скоростью 0,3 м/с. Для большей скорости вращения и работы насоса понадобиться больше электроэнергии, соответственно увеличатся эксплуатационные затраты.

Разновидности схем отопления из полипропиленовых труб в частном доме

Сердцем любой системы отопления является котел. Именно в нем происходит подогрев теплоносителя для последующего прогрева всего помещения. Жидкость, протекая по трубопроводам, отдает свое тепло радиаторам, которые отапливают помещение. Для качественного прогрева жилого имущества существует несколько вариантов монтажа системы отопления из полипропилена.

Однотрубная система отопления

Однотрубная система отопления относится к схемам закрытого типа и считается самым бюджетным вариантом.

Принцип работы рассматриваемого способа предполагает последовательную циркуляцию нагретой жидкости по замкнутой системе, т.е. вода, передвигаясь по трубе, нагревает первый радиатор, затем, выходя из него, далее по трубопроводу поступает в последующие. Отдав тепло последней батарее, теплоноситель возвращается в котел для подогрева и повторения цикла.

Схема отопления с однотрубным циклом будет оптимальным решением при ограниченном бюджете. Такой подход обеспечит достаточный обогрев помещения, но с одним недостатком. Прогрев жилья будет происходить неравномерно. Первому радиатору будет передана основная энергия. Последующим ее достанется намного меньше. Температура же последней батареи в цепи будет существенно отличаться от первой.

Но из-за этого недостатка нельзя полностью исключать данный способ монтажа. В будущем, накопив достаточную сумму для модернизации, однотрубную систему отопления можно улучшить.

Двухтрубная система отопления

Улучшенной модификацией вышеописанного варианта является двухтрубная схема отопления. Улучшение заключается в том, что рассматриваемый способ исключает недостаток однотрубных циклов. Система состоит из двух контуров трубопроводов. Первый используется для подачи нагретой жидкости к радиаторам. Назначение второго (обратного) – параллельный отвод охлажденной жидкости из каждой батареи, т.е. теплоноситель из первого радиатора поступает по «обратке» сразу в котел для последующего прогрева, а не к следующему, как предыдущем варианте.

Как выглядит схема системы отопления с насосной циркуляцией двухтрубного типа, более детально представлено ниже на фото.

За счет подобной организации системы отопления вода по трубам к теплоносителям будет подаваться под одним давлением. Соответственно радиаторы будут прогреваться равномерно, а температура отдачи будет везде одинакова, способствуя плавному нагреву воздуха в любой точке помещения. К недостаткам такой системы можно отнести сложность монтажа и себестоимость. За счет увеличения количества элементов системы (количество материала, фитинги, запорная арматура, соединительные муфты и т.п.) увеличиваются затраты на приобретение и дальнейший монтаж.

Коллекторное отопление частного дома

Двухконтурная система отопления в ходе эксплуатации также подверглась модификации. Некоторые объекты жилого дома нет необходимости отапливать постоянно или в том же объеме, как и остальные помещения. Или же возникает потребность подключения временного радиатора для отопления.

Для решения возникшего вопроса применяют коллекторы. В качестве коллектора устанавливается гребенка, к которой происходит параллельное подключение всех радиаторов, установленных в частном доме. Причем для лучшей эффективности теплоотдачи коллектор устанавливается как на подачу, так и отдельно на возврат.

Система отопления коллекторного типа может включать в себя неограниченное количество контуров в зависимости от потребности владельцев жилых домов. Каждый цикл отопления дома является отдельной гидравлической системой и обеспечен дополнительной запорной арматурой. Наличие отдельной и независимой системы дает возможность отключения определенного контура без остановки работы всего отопительного комплекса.

Рассматриваемая схема отопления расширяет спектр преимуществ простых двухтрубных систем, добавляя следующее:

1. Наличие возможности отдельной регулировки температуры обогрева любого радиатора в системе, либо его полного отключения.
2. Увеличение коэффициента полезного действия отопительного комплекса за счет прямой и параллельной подачи теплоносителя к каждой батарее.
3. Возможность подключения к системе дополнительных элементов. Особенно актуально при монтаже теплых полов.
4. Высокий КПД позволяет существенно снизить эксплуатационные расходы. Коллекторная система за счет параллельного подключения улучшает теплоотдачу и обогрев, снижая к минимуму теплопотери. Соответственно для обогрева потребуется меньше материала.

К недостаткам такого подхода можно отнести вероятность возникновения в системе воздушных пробок. Чтобы это предотвратить, на каждый радиатор монтируется кран Маевского, который используется для спуска накопившегося воздуха.

Схемы по типам подвода теплоносителя

Также, осуществляя монтаж системы отопления в частном доме, рекомендуется обратить внимание на схемы подключения радиаторов к системе.

Правильное подключение будет способствовать равномерному распределению теплоносителя по всем секциям батареи, увеличивая эффективность ее работы.

Охлажденный теплоноситель всегда стремится вниз, вытесняя наверх теплые частицы. Связано это с тем, что у теплой и холодной жидкости различная плотность. Холодная жидкость характеризуется повышенной плотностью, соответственно это необходимо учитывать при подключении.

Существует четыре разновидности подключения радиаторов к системе отопления:

1. верхнее;
2. нижнее;
3. боковое;
4. диагональное.

Выбирая соответствующий способ важно не допустить ошибку. Верхняя подводка будет способствовать прогреву верхней половины радиатора. Аналогичный эффект можно наблюдать и при боковом подключении. Секции радиаторов, расположенные ближе к соединению, будут прогреваться больше, в то время как крайние при большом количестве секций могут оставаться полностью охлажденными.

Поэтому рекомендуется использовать оставшиеся два способа: нижний и диагональный. Диагональный способ предполагает равномерное распределение теплоносителя по радиатору от входа к выходу, тем самым обеспечивая оптимальную теплоотдачу. На практике именно такой способ встречается чаще всего.

Но его применение невозможно в системах с естественной рециркуляцией. Для таких систем чаще применяют нижнее подключение, которое обеспечивает плавный отвод теплоносителя из радиатора без дополнительной нагрузки.

Как самому смонтировать отопление из полипропилена в частном доме

Монтируя отопление своими руками из полипропиленовых труб в частном доме, схема с насосом позволит упростить процесс циркуляции теплоносителя в системе. Поэтому монтаж необходимо начать с просчета требуемой производительности насоса и теплового агрегата. Неправильно подобранные параметры не позволят достичь оптимального прогрева жилого помещения.

Далее следует определиться со схемой будущего отопления, количеством радиаторов, схемой их подключения и расположения. Имея на руках примерный проект можно приступить к расчету необходимых материалов. При выборе материала предварительно следует произвести расчет диаметра труб. И только потом можно осуществить закупку с целью дальнейшего монтажа.

Подводя итог

Подводя итог, ещё раз необходимо отметить, что в статье были детально рассмотрены существующие разновидности схем отопления и подачи теплоносителя (однотрубные, двухтрубные и коллекторные), их преимущества и недостатки. Также внимание было уделено разновидностям подключения радиаторов, от которых зависит дальнейшая теплоотдача. Приведены практические рекомендации по расчету характеристик и параметров используемых материалов.

Но, возможно, у Вас остались какие-нибудь вопросы? Задать их Вы всегда можете поделиться в разделе «Комментарии», расположенном ниже данной статьи.

Необходимый диаметр труб для разных систем отопления

Схемы отопления

Для каждой системы отопления разработаны и индивидуально подобраны размеры труб, их технические параметры. В соответствии с практическими навыками, подборка нужного диаметра предотвращает появление различных технических неполадок, повышает безопасность и надежность всей системы отопления. Необходимо учитывать это и не пренебрегать данным условием. Давайте разберем, где и какой диаметр лучше всего использовать.

Диаметр труб к каждой системе отопления подбирался практическим путем. К выбору диаметра нужно отнестись максимально серьезно, так как качественный подбор позволит при необходимости заливать стяжку, обеспечит проход через стены, не затруднит установку циркуляционных насосов и прочее.

Размер труб для котлов

Общий котловой диаметр труб отопления частного дома является основой основ всей системы отопления. Так как в этом случае труба будет устанавливаться от начала котла до самого коллектора отопления.

Выделяют виды котлов:

При использовании напольного котла диаметр трубы должен соответствовать диаметру выхода котла. Обычно это 20-32 мм. При использовании настенного котла рекомендуемый диаметр полипропиленовой трубы составляет 25 или диаметр 20 для металлопластиковой трубы. Она будет соединять котел и распределительный коллектор.

Рекомендуется соединять коллектор с трубой 40 диаметра, независимо от диаметра трубы, присоединенной к котлу. Данный факт объясняется тем, что диаметр коллектора должен превышать размер выходящих из него труб. Это является важным правилом установки и увеличивает эффективность работы в несколько раз.

Размеры труб для схем отопления

В настоящее время существуют несколько видов систем отопления. К ним относятся:

• Однотрубная система отопления «Ленинградка»;
• Двухтрубная система отопления;
• Коллекторная лучевая разводка системы отопления.

Однотрубная система отопления «Ленинградка»

Однотрубная система отопления «Ленинградка» имеет ограничения по числу радиаторов. Наличие восьми батарей является оптимальным и рекомендуемым для установки на одну ветки. В данном случае требуется применение:

• полипропиленовой трубы, имеющей диаметр 32;
• трубы из металлопластика и стали, имеющей диаметр 26 (на выбор из этих двух).

Труба, имеющая 32 диаметр, вполне достаточна для системы отопления частного дома, включающей восемь радиаторов, потому что перепад температуры от первого радиатора до последнего радиатора будет не таким значительным.

Как показывает практика, при использовании трубы с меньшим диаметром (например, 25 мм), в дальнейшем ее заменить будет невозможно в случае возникновения значительного перепада температуры. Несмотря на то, что труба, имеющая 25 диаметр, стоит дешевле, последствия от установки будут гораздо масштабнее. За незначительную экономию в 2-3 тысячи рублей вы можете приобрести гораздо больше убытков. Если вы заинтересованы экономией, лучше приобретите краны подешевле, которые идут к радиаторам. Они всегда находятся на видном месте, и замена производится легко.

Самые главные моменты при установки однотрубной системы отопления:

• основной стояк на Ленинградке – труба, имеющая размер 32 мм ППР или на размер меньше для стальной и металлопластиковой трубы;
• подъемы к радиаторам делают 20 трубой;

К подъемам устанавливается тройник (32*20*32). Если труба из металлопластика, то тройник должен иметь характеристики 26*16*26 (указанных размеров достаточно, чтобы заводские радиаторы хорошо прогревались). Установка кранов и пробки осуществляется на одну вторую, таким образом будет более эффективно распределяться тепло.

Двухтрубная система отопления

В двухтрубной системе отопления частного дома подача и обратка уже разделены. Если количество радиаторов не превышает восьми штук (самое оптимальное число использования для одного этажа), используется 25-диаметровая полипропиленовая труба или двадцатидиаметровая труба из металлопластика. В двухтрубной системе отопления произошло разделение потоков, именно поэтому нет смысла использовать толстые трубы. Плюс ко всему, в стяжке две 25 мм трубы располагаются более компактно. Если в наличии присутствуют более восьми радиаторов, то на контур лучше заложить 32 мм трубу.

Самые главные моменты при установке двухтрубной системы отопления

• основной лежак оформляется 25-диаметровой трубой;
• подъемы к радиаторам следует оформлять трубой, имеющей диаметр 20;
• в случае металлопластика основной лежак оформляется 20-диаметровой, а подъемы можно сделать 16-диаметровой трубой.

Лучевая разводка

В коллекторной (лучевой) схеме разводки отопления присутствует основной коллектор. И к каждому радиатору или каждым двум радиаторам предоставлена одна ветка. В коллекторной лучевой схеме отопления используются 16-диаметровые трубы из металлопластика. Указанного диаметра трубы вполне достаточно для функционирования одного, двух радиаторов на одном контуре. В принципе, если радиаторы не очень больших размеров, это вполне приемлемо, но с осторожностью.

В случае, если вы устанавливаете два радиатора на ветку, то ни в коем случае не забывайте одновременно с этим осуществлять установку байпаса или тройника (байпас – дополнительная трубка, позволяющая в случае чего перенаправить ток жидкости по дополнительному пути). Смысл данной установки заключается в том, чтобы тепло, переходящее из радиатора в радиатор, не упиралось в них, а наоборот, без труда переходила к следующему радиатору.

В исключительных случаях в коллекторной схеме разводки устанавливают 20-диаметровую трубу. Но в этом действии нет как таковой необходимости и важности.

Преимущества лучевой схемы разводки

В большинстве случаев она более широко используется по сравнению с другими системами отопления, потому что считается более надежной и удобной

Одно из самых ярко выраженных положительных качеств заключается в том, что в лучевой схеме разводки не присутствуют фитинги в стяжке. Каждый радиатор имеет автономную систему управления (радиаторы функционируют независимо друг от друга). Также существует возможность непроблематичной установки автоматики, в том числе и термоголовок. Лучевая разводка является универсальной системой отопления. Ее можно устанавливать и в многоквартирных домах, и в частных сооружениях, которые могут иметь несколько этажей и неограниченное количество комнат.

Следует учитывать, что каждый дом требует индивидуального подхода и должен иметь индивидуально подобранную систему обогрева, которая подбирается согласно проектировке жилого дома.

Самообслуживание, осуществление проектировки и установка коллекторной лучевой схемы разводки не являются какими-либо очень сложными действиями, но несмотря на это, рекомендуется проводить данные мероприятия под контролем профессионалов.

Данная система отопления весьма массивна, поэтому его желательно размещать в специально предназначенном месте. Основное преимущество лучевой системы отопления выражается в том, что всегда существует возможность произвести отключение одного или сразу нескольких радиаторов. Примененное действие никак не будет сказываться на эффективной и слаженной работе.

Следует помнить, что при использовании лучевой разводки, будет увеличиваться расходный материал.

Подписывайтесь так же на наш Youtube, группу Вконтакте, Яндекс Дзен. Там много полезного и интересного контента!

Важное предназначение насосов для отопления частного дома, их характеристики и особенности

Циркуляционный насос — устройство, предназначенное для принуждения воды к движению по системе отопления. Его используют в контурах, где невозможно создать естественную циркуляцию. Установка не ограничена какими-либо другими ситуациями.

Общие параметры насосов для систем отопления в частном доме

Каждое устройство обладает характерными значениями:

• Расход — количество воды, которое пропускается в обвязке за час. Единица измерения имеет вид 1/(м 3 *с).
• Напор — максимальный показатель сопротивления жидкости, оказываемое на все элементы контура. Наравне с напором важны его потери из-за гидравлического сопротивления, а также давление.
• Скорость — параметр, определяющий взаимоотношение расхода с напором, в зависимости от режима работы насоса.

Размеры: отличия по габаритам

Приборы также могут иметь одинаковые рабочие характеристики, но различаться по габаритам:

• Длина определяет место установки. Устройства длиной 130 мм размещают в ограниченных пространствах, а 180 — в остальных.
• Диаметр подбирают под размер труб, используемых в системе. Допускается незначительное увеличение сечения, но категорические запрещено уменьшение.

Технические характеристики циркуляционных приборов с мокрым ротором

Выделяют следующие особенности этого вида устройств: защита элементов от механического трения, герметичность, долгая работа одной заправки ресурса, низкий уровень шума, лёгкий ремонт. Компоненты не смазывают в течение эксплуатации благодаря воде, находящейся внутри.

Коэффициент полезного действия обычно составляет 50%, но встречаются модели с КПД в диапазоне 45–60%.

Фото 1. Циркуляционный насос Wilo Star RSG с мокрым ротором, устанавливается в помещениях только в горизонтальном виде.

В отличие от сухих роторов, мокрые всегда ставят горизонтально, что может вызвать неудобства в некоторых помещениях. Конструкцию выполняют по модульному типу, который облегчает настройку и ремонт.

Расчёт мощности

Перед началом вычислений учитывают следующие факторы:

• Температура окружающего воздуха оказывает влияние на количество тепла, выделяемое генератором. Остывшее устройство перед оказанием положительного эффекта должно прогреться. Негативным также является избыток температуры, приводящий к превышению допустимой нагрузки.
• Диаметр труб в системе весьма важен: небольшие будут пропускать недостаточное для помещения количество воды, а слишком широкие не позволят котлу полноценно прогревать жидкость.

Фото 2. Три полипропиленовые трубы с разным диаметром, для системы отопления это имеет большое значение.

• Вязкость рабочего вещества прямо пропорционально влияет на мощность насоса.
• Устройство иногда монтируют в качестве поддерживающего элемента для системы с естественной циркуляцией или для подпитки контура. В подобных случаях достаточно установить прибор с меньшей мощностью.

С учётом факторов определяют эффективность насоса из следующих вариантов:

• Для частных домов — 100 Вт/м 2 .
• Для многоквартирных — 70.
• Для производственных зданий или хорошо утеплённых жилых — от 30 до 50.
• В северных регионах значения увеличивают на 75, 30 и 20 соответственно.

Расчёт также выполняют по формуле N = Q * F * V * M, где:

• Q — расход жидкости в секунду.
• F — кинематическая вязкость вещества, которым заполнена система.
• V — объём контура.
• M — масса теплоносителя.

Q указана в техническом паспорте устройства. Значение F зависит от используемой жидкости. Вязкость наиболее распространённых веществ легко найти в соответствующей таблице. Объём и масса рабочего вещества определяются вручную.

Справка! Массу считать необязательно. Достаточно заменить её на произведение объёма системы на плотность жидкости. Последняя величина задана таблично.

Насос циркуляционный для отопления — особенности, специфика работы, критерии выбора

Система отопления частного дома является одним из базовых элементов жизнеобеспечения. От ее эффективности зависит комфорт и уют владельца и его семьи. Работоспособность отопительного контура определяется множеством факторов, из которых большую роль играет циркуляционный насос. Он регулирует скорость движения теплоносителя, определяет режим функционирования радиаторной системы и нагревательного котла.

Отсутствие насоса делает отопление зависимым от естественных физических процессов. Если при монтаже были допущены ошибки, циркуляция теплоносителя без насоса станет невозможной. делая неработоспособной весь отопительный контур. В условиях нашей страны этот вопрос обладает принципиальной важностью и заслуживает внимательного рассмотрения.

Что это такое?

Система отопления представляет собой замкнутый контур, основой которого является нагревательный котел. Он подключается в разрыв отопительного контура. Из котла выходит нагретый теплоноситель (прямая линия), проходит по кругу, отдавая тепловую энергию, и возвращается обратно в котел (обратная линия или обратка). Скорость движения воды в системе определяет эффективность ее работы и расход топлива на нагрев. Чем активнее движется теплоноситель, тем меньше он остывает. Это дает возможность снизить подачу топлива.

Если скорость перемещения низка, в систему устанавливают циркуляционный насос. Он создает напор, толкающий воду в необходимом направлении с заданными параметрами. Циркуляция жидкости стабилизируется, становится равномерной и регулируемой. Необходимо учесть, что большинство современных отопительных котлов оснащено собственными циркуляционными насосами. Однако, их мощности часто недостаточно, особенно при сложной, разветвленной конфигурации радиаторного контура. Многие пользователи от одного нагревателя питают не только радиаторную систему, но и теплый пол, что также создает заметное сопротивление и требует дополнительных мощностей.

Установка циркуляционного насоса на обратной линии позволяет стабилизировать движение теплоносителя и нормализовать работу всей системы в целом.

Виды и характеристики

Циркуляционный насос — это устройство центробежного типа, рабочее колесо которого производит забор и выброс жидкости в заданном направлении. Как и все подобные устройства, он работает на всасывание и нагнетание с одинаковой эффективностью. Учитывая специфику использования, эти качества для него являются основными.

Существует две основные разновидности циркуляционных насосов:

С мокрым ротором

Рабочее колесо этих насосов устанавливается непосредственно на вал двигателя. Корпус насоса герметичен, а на валу ставят сальник, защищающий от протечек. Для бытовых систем такие конструкции считаются наиболее подходящими, так как не создают шума во время работы. Кроме того, насосы с мокрым ротором способны самостоятельно удалять воздушные пробки, а жидкость обеспечивает смазку и охлаждение электродвигателя;

С сухим ротором

Насос и двигатель представляют собой два отдельных узла, соединенных при помощи муфты или фланца. Такие конструкции предназначены для работы в крупных отопительных системах, так как могут перекачивать большие объемы жидкостей. Основным недостатком сухих насосов является высокий уровень шума во время работы, что недопустимо в домашних условиях.

Основные технические характеристики циркуляционных насосов:

• Производительность. Это величина, показывающая количество теплоносителя, перекачиваемого насосом в единицу времени. Определяет способность установки обеспечить заданную скорость движения жидкости для имеющегося объема системы;
• Напор. Часто их путают, но это ошибочный подход. Напор показывает, на какую высоту способен данный насос поднять столб жидкости. Для отопительных систем домов в несколько этажей такой показатель очень важен, так как гидравлическое сопротивление в контурах высоко и его надо преодолеть;
• Мощность двигателя. Этот показатель важен потому, что недостаточная мощность не позволит насосу выполнять свои задачи, а избыточная заставит трубы сильно шуметь;
• Максимальная температура. Поскольку речь идет об отопительной системе, теплоноситель горячий. Если насос не способен работать в таких условиях, его заклинит, появятся протечки и другие проблемы. Необходимо учитывать, что при вращении детали устройства нагреваются, и дополнительный подъем температуры для них иногда становится чрезмерной нагрузкой.
• Присоединительные размеры. монтаж насоса несложен, но для него нужны соответствующие элементы. Их следует подбирать сразу после покупки насоса, чтобы не оказаться в сложном положении во время монтажа;
• Производитель. Этот фактор не настолько заметно влияет на работу системы, но продукция известных и надежных фирм значительно долговечнее и не создает таких проблем, как изделия малоизвестных компаний.

Рекомендуется при покупке внимательно изучить технические характеристики насоса и сравнить их с условиями работы в имеющемся контуре. Следует выбирать устройства, способные выдерживать температуру 110°.

Достоинства и недостатки

К достоинствам относятся:

• Способность нормализовать работу системы, организовать равномерное и стабильное движение теплоносителя.
• Возможность изменить режим работы, что позволяет экономить топливо.
• Высокая скорость движения позволяет в короткий срок нагреть помещение.
• Некоторые недостатки конструкции трубопроводов могут быть исправлены после запуска циркуляции.
• Надежность, способность работать в сложных условиях.
• Прочность, нетребовательность, длительный срок службы.
• Возможность выбрать модель, доступную по цене и подходящую по характеристикам.

Недостатки устройств:

• Для работы насоса необходимо подключение к сети электропитания.
• Увеличивается расход электроэнергии, Что потребует дополнительных расходов.
• При внезапном отключении питания циркуляция теплоносителя прекращается.
• Приобретение и установка прибора в систему также потребуют определенных расходов.

Несмотря на некоторые недостатки, циркуляционные насосы являются востребованными устройствами, без которых не эксплуатируется ни одна система.

Критерии выбора

Перед тем, как идти в магазин, следует составить себе список параметров системы— объем жидкости, перепады высот, количество радиаторов, протяженность и т.п. Эти данные позволят свериться с характеристиками установки и выбрать наиболее подходящий экземпляр. Прежде всего, надо составить список параметров самого котла, так как он обеспечивает начальные условия работы отопительного контура. Надо руководствоваться правилом максимального соответствия — если прибор уступает требованиям системы, его нельзя покупать — не справится. Избыточность характеристик также вредна — появится шум. Необходимо постараться отыскать оптимальный вариант, позволяющий удовлетворить потребности отопительного контура без излишней мощности или напора.

Производительность насоса вычисляется по формуле:

Q = 0,86 x P/dt, где

• Q — производительность насоса (расчетная);
• P — мощность системы (тепловая);
• dt — разница температур на выходе и на входе котла.

Полученное значение нельзя рассматривать как окончательное. Надо сделать поправку на высоту системы, иначе реальная производительность будет намного меньше.Не следует считать, что высота системы может быть уравновешена обраткой. На практике всегда имеется гидравлическое сопротивление, созданное радиаторами, узлами поворота, разветвлениями и прочими компонентами системы. Как правило, для двухтрубной системы (простая петля без разветвлений) производительность вычисляется умножением высоты на коэффициент 0,7-1,1 (в зависимости от длины и количества радиаторов), а для коллекторной системы коэффициент выше — 1,16-1,85.

В паспорте насоса есть графики, демонстрирующие его производительность на разных скоростях. Надо отыскать такой вариант, где расчетное значение и высота подъема будут примерно посередине. Это положение называется «средней точкой». Если расчетные параметры находятся в ней, устройство будет работать в оптимальном режиме.

Не следует покупать насос «на вырост». Если планируется расширение контура, в любом случае придется покупать новое устройство. Надо выбирать образец, соответствующий имеющимся условиям.

Популярные производители и модели

Рассмотрим наиболее известных производителей циркуляционных насосов и их моделей:

WILO TOP-S 30/10 EM PN6/10

Это массивное устройство с чугунным корпусом и высокой производительностью — до 12 м3/час. Напор тоже немалый — обеспечивает подъем теплоносителя на 10 м. Средняя точка на графике дает подъем 6 м3 на 6 м. Режим работы трехскоростной. Недостатками этого прибора считают большую массу и вес, а также увеличенный пусковой ток.

BELAMOS BRS 25 / 8G

Российский бренд, но производится в странах Юго=Восточной Азии. При этом, соотношение цены и качества вполне удачное. Максимальная производительность — 5,28 м3/ч, а напор — 8 м. Внешне этот аппарат является полной копией немецкого Grundfos UPS, хотя по характеристикам он несколько уступает оригиналу.

Grundfos UPS 25-40 180

Оптимальный вариант для отопления частного дома средней величины. Мощность — 45 Вт, производительность — 2,93 м3/ч, напор — 4м. Конструкция мокрого типа, но качественно изолирована о протечек. Пользователи отмечают низкий уровень шума во время работы, качественную сборку, долговечность аппарата.

Aquario AC 254-180

Хороший вариант для частного дома с двухтрубной отопительной системой. Производительность составляет 1,8 м3/ч, что на первый взгляд маловато. Однако, для небольших систем этот насос — оптимальный вариант, который непросто отыскать. Корпус чугунный, мощность составляет 48 Вт. Низкая стоимость устройства является дополнительным плюсом.

Wilo Star-RS 30/6-180

Удачно подобранные характеристики этого насоса позволяют установить его в подвале двухэтажного дома. Он обеспечивает 5,5 м при производительности 3,5 м3/ч. Это сочетание дает возможность работать в системе, обслуживающей большую площадь. Потребляемая мощность — 84 Вт, что многовато, но низкая стоимость прибора уравновешивает этот недостаток.

Grundfos UPS 32-80

Этот образец мощного и прочного насоса способен перекачать 11 м3 жидкости в час. Корпус бронзовый, устойчивый ко всем нагрузкам, как механическим, так и к температурным. Напор 7,5 м позволяет работать даже в трехэтажных домах. Аппарат дорогой, но, по утверждениям владельцев, вполне соответствует этой стоимости.

Wilo Yonos PICO 25/1-6

Этот прибор оснащен электронным блоком управления. Напор — до 6 м, производительность — 3,7 м3/ч. Это не слишком много, но для двухэтажного дома среднего размера вполне подойдет. Имеется функция автоматического удаления воздуха, весьма полезная в частных отопительных системах. Дополнительный плюс — удобный способ подключения питания. Используется герметизированная колодка, которая просто защелкивается в гнезде.

Перечислять модели циркуляционных насосов можно еще долго, поскольку число производителей постоянно увеличивается. При этом, наиболее популярными изготовителями являются именно рассмотренные фирмы. Выбирая подходящий образец, рекомендуется присмотреться к изделиям этих компаний.

Заключение

Циркуляционные насосы являются необходимыми и важными элементами отопительной системы частного дома. Оптимальным способом монтажа является обратная линия, где температура теплоносителя намного ниже, чем на выходе из котла.

Выбирая насос, следует обращать внимание на его параметры:

• Производительность
• Напор

• Мощность
• Максимальная температура

Следует в первую очередь рассматривать продукцию известных и надежных фирм. Они дороже, но эти расходы всегда оправдываются. По утверждениям специалистов и рядовых пользователей, правильно выбранный циркуляционный насос практически не нуждается в обслуживании и обеспечивает длительную службу без сбоев.

Читайте также другие полезные статьи:

Видео-обзор циркуляционного насоса для отопления