Насос для циркуляции горячей воды. Как выбрать циркуляционный насос для горячего водоснабжения

Аппараты, обеспечивающие подачу горячей воды называются циркуляционными насосами для ГВС. Предотвращают застаивания воды в трубопроводе. Обеспечивают достаточный напор в водоразборных точках (кранах, душе).

1 НАЗНАЧЕНИЕ НАСОСОВ ГВС

Аппараты предназначены для подачи воды в системах водоснабжения. Вспомогательной функцией агрегатов является предотвращение заболеваний населения. При температуре воды до пятидесяти градусов и низким уровнем циркуляции размножаются бактерии вида легионелла. При температуре жидкости шестьдесят градусов и ее циркуляции бактерии гибнут. Аппарат, разгоняя жидкость, предотвращает развитие и размножение этих микроорганизмов. Жидкость не остывает и не застаивается, значит, является безопасной для использования жильцами. А жильцы наслаждаются достаточным напором в кранах своего жилища.

Устройства регулируют процесс работы водоснабжения, подбирая индивидуальный режим для времени суток и года. Благодаря функции регулировки, аппараты делают водосистемы энергоэффективными. поддерживают постоянную температуру жидкости за счет смешивания остывшей воды с горячей. Вода в кран подается сразу и нужной температурой.

2 ВИДЫ ПОМП ДЛЯ ГВС

По типу ротора аппараты делятся на сухой тип ротора и мокрый.

Сухой отличается большим уровнем коэффициента полезного действия – семьдесят процентов. Уровень шума выше, чем у мокрого типа помп. Чтоб повысить комфортность использования, необходимо размещать аппарат в отдельном помещении. Возможность размещения есть не у всех пользователей.

Мокрый ротор работает тихо, коэффициент полезного действия сорок пять процентов. Срок эксплуатации достигает пятнадцати лет. Не требует технического обслуживания.

Способности циркуляции и рециркуляции:

• циркуляционные аппараты отличаются увеличением скорости движения жидкости. У таких устройств отсутствует фильтр для очистки жидкости;
• аппараты для рециркуляции горячей воды применяется для увеличения скорости жидкости и повторного ее использования. Рециркуляционный насос для горячей воды снабжен очистным фильтром. Насос для рециркуляции обеспечивает подачу горячей воды от нагревателя к крану;
• гибридные механизмы используются в целях циркуляции и рециркуляции жидкости. Снабжается фильтром очистки.

По размещению относительно магистрали:

• работающие в горизонтальном положении;
• работающие в вертикальном положении.

2.1 ОТЛИЧИЯ АППАРАТОВ ГВС ОТ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ

Конструкция обоих видов насосов схожи, но есть и отличия

По температурному режиму:

• устройства гвс, эксплуатируются при температуре жидкости до шестидесяти градусов;
• устройства отопления, работают с температурой жидкости до ста сорока градусов.

Производительность:

Материал изготовления:

• латунь-материал корпуса для станций горячей воды;
• чугун-материал для станций отопительных.

Виды аппаратов, подходящих для гвс:

• дренажные насосы эксплуатируются при загрязнении источника жидкости. Накачивают воду с размерами частиц до 1 см. Дренажный механизм может быть погружного и поверхностного вида;
• насосы повышения давления горячей воды циркуляционные увеличивают давление в трубопроводе. Насос для повышения давления монтируется без фундамента. Небольшие габариты, бесшумность и экономное электропотребление-преимущество аппаратов. Насос для повышения давления-центробежный аппарат имеющий две-три скорости рабочего режима. Насос повышающий эксплуатируется в чистой воде.

3 ПРАВИЛА ВЫБОРА АППАРАТОВ ДЛЯ ГВС

Выбирая насос для горячего водоснабжения, учитывают условия эксплуатации, конструкцию и требования к характеристикам водоснабжения.

По конструктивным особенностям насосы для горячей воды делятся на сухой и мокрый ротор.

Преимущества и недостатки видов роторов:

• рабочее колесо мокрых типов расположено в водяной среде. В качестве смазки и охлаждающего агента используют горячую воду. Эксплуатационный период устройств составляет пятнадцать лет. Отсутствие шумовых эффектов при эксплуатации-еще одно преимущество механизмов. Аппараты такого типа по ценовой политике более выгодные, чем сухие. Не требуют технического обслуживания и редко выходят из строя. Коэффициент полезного действия ниже, чем у сухих устройств и составляет сорок пять процентов. Устанавливать устройство можно только горизонтально;
• аппараты сухого типа при эксплуатации не контактируют с жидкостью. Эта особенность негативно сказывается на эксплуатационной способности механизмов. Отсутствие смазки и охлаждения вызывают частые поломки. Для предотвращения поломок помпа подвергается частому техническому обслуживанию и укомплектованию конструкции вентилятором. Преимущество механизмов в коэффициенте полезного действия семьдесят процентов.

Выбор по характеристикам:

Имя производителя:

существует большое количество производителей насосов, обеспечивающих напором горячее водоснабжение. Но не все производители изготавливают качественные аппараты.

Основной критерий выбора аппарата по производителю-проверенное годами имя.

• Wilo: производитель, специализирующийся на изготовлении помп. Модель Стар-Z создает напор в кране и душе;
• Grundfos занимается производством помп разных видов и моделей. Модель UP применяется для водоснабжения и отопительной системы(сдвоенная модель). Аппарат снабжен мокрым ротором. Ротор мокрого типа обеспечивает высокий срок службы без технического обслуживания. Вид ротора обеспечивает бесшумность работы устройство, при этом коэффициент полезного действия 45 процентов. Циркуляция жидкости снижает потери температуры;
• немецкий производитель Vortex отличается ремонтопригодностью и высоко производительностью. Модель БМ152 выделяется небольшими габаритами, высокой производительностью и бесшумной работой;
• модель Espa РА 1С с мокрым ротором монтируется в вертикальном положении. Перекачивает холодную и горячую воду. Температурный режим рабочей жидкости до ста двадцати градусов Цельсия.

3.1 НАСОС РЕЦИРКУЛЯЦИИ ГВС WILO STAR-Z NOVA (ВИДЕО)

4 МОНТАЖ НАСОСОВ ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ

Схема монтажа представлена на примере циркуляционного агрегата.

Для обеспечения точек достаточным давлением аппарат устанавливают на трубу прямой подачи.

Этапы монтажа:

При монтаже соблюдают такие правила:

• устройства мокрого вида монтируются в горизонтальном положении;
• для комфортного использования мощность насоса подбирается соответственно потребностям системы;

4.1 ПРАВИЛА ЗАПУСКА

• трубопровод заполняется водой и создается давление;
• воздух с насоса стравливается с помощью винта;
• бойлер или котел включается;
• устройство включается. Контролируется процесс;
• после эксплуатации в течение четырех-пяти минут, воздух спускается с отключенного устройства.

Для продуктивности системы и простоты ремонта и демонтажа, насос монтируется в отведенной трубе. При ремонте водопровод будет полноценно функционировать.

Для предотвращения поломок соблюдают правила эксплуатации:

• запрещается использовать насос в сухую;
• для предотвращения деформации лопастей, перед запуском, насос наполняется жидкостью;
• насос используется с соблюдением температурного режима;
• центробежный насос для горячей воды не может эксплуатироваться в отопительных системах ввиду недостаточной мощности.

Соблюдая правила эксплуатации, насос для горячей воды прослужит без поломок и технического обслуживания на протяжении пяти-десяти лет.

В автономной системе горячего водоснабжения (ГВС) часто используется циркуляционный насос. Если источником тепла является котел, а значительная порция горячей воды накапливается в бойлере, то насос перекачивает постоянно воду от аккумулирующей емкости к теплообменнику и обратно. Если имеется в виду рециркуляционный насос для горячей воды, то он избавляет от самого сильного разочарования автономных систем ГВС – делает так, чтобы при открытии крана не пришлось долго ждать, пока горячая вода дойдет от бойлера до потребителя по трубам.

Принцип работы

Рециркуляционный насос вовсе не обязателен, однако значительно повышает комфорт и даже качество горячей воды. Основная его задача – перекачка воды по трубопроводу в замкнутом контуре от бойлера к точкам забора и обратно. Для этого специально разрабатываются аппараты с малой производительностью, малошумные и низким энергопотреблением. Основное требование к насосам – устойчивость к высокой температуре, стабильная работа при условии, что вода нагревается до 65°С.

В совокупности рециркуляционные насосы для горячей воды все-таки отличаются от насосов для отопления. Последние рассчитаны на температуру вплоть до 90°С и со значительно большей производительностью. Взаимозаменяемость при этом неактуальна. При большом желании насос от отопления можно использовать в рециркуляции ГВС, однако наоборот применять насос нельзя.

Особенно востребован циркуляционный насос в домах площадью более 200 м кв., где бойлер располагается в отдельном помещении или подвале, и имеются несколько точек водозабора, разнесенные по дому. Ждать, пока с труб стечет холодная вода, придется долго, что существенно увеличивает расход. Если в бойлере вода нагревается до 65-80°С, то погибают почти все болезнетворные бактерии, однако в трубах, где вода остывает, они способны активно размножаться.

Регулярная прокачка воды по трубам устраняет эти проблемы на корню. Однако за счет теплопотерь в трубах возрастает нагрузка на котел или водонагреватель, так что установка рециркуляционного насоса в меньшей степени сказывается на экономии и отвечает в первую очередь за комфорт жильцов.

Чтобы использовать рециркуляционный насос, разводка ГВС по дому должна выполняться в виде закрытого контура, замкнутого на бойлере. От него уже выполняется подключение всех точек забора воды. Если брать воду с верхней части бойлера, то это будет считаться началом контура, тогда насос устанавливается на втором входе в бойлер, расположенном в нижней части аккумулирующей емкости на одном уровне с входом на подачу холодной водопроводной воды.

Циркуляционный насос обязательно устанавливается совместно с обратным клапаном, который предостережет от обратного хода воды в контуре, ведь при этом по трубам будет течь только холодная вода, завязанная на нижней части бойлера и входном водопроводе.

Характеристики

В списке основных характеристик циркуляционных насосов:

• производительность, м3/час (литр/мин);
• напор, создаваемое давление, метры или Па;
• потребляемая мощность, Вт;
• способ управления (по таймеру или датчику температуры).

Мощность и производительность для рециркуляционного насоса нужна небольшая. Необходимо перекачивать воду только в тубах с малым внутренним объемом, притом с небольшой скоростью. Достаточно аппарата с производительностью всего 0,2-0,6 куб.м/час, чтобы постоянно поддерживать температуру воды в трубах протяженностью до 40-50 метров.

Потребление насоса так же низко и составляет от 5 до 20 Вт. Этого достаточно для стабильной работы и выполнения поставленной задачи.

Важнее подобрать правильно напор, создаваемый насосом. Чаще в доме или тем более квартире разводка выполняется по одному этажу на одном уровне, тогда и достаточно напора, эквивалентного 0,5-0,8 метрам водяного столба. Однако если необходимо обеспечить беспроблемную циркуляцию воды в доме с несколькими этажами, то и насос должен справляться с подъемом воды на заданную высоту, притом с запасом. Производительность насоса напрямую зависит от фактически установленной нагрузки.

Конструкция

Для циркуляции воды используются центробежные насосы. В них основные элементы – это корпус ракушка, крыльчатка и двигатель. Подача воды происходит в центр крыльчатки. Ее раскручивает двигатель, и под воздействием центростремительной силы вода с напором движется по внешнему краю ракушки к выходному патрубку.

Для рециркуляционного насоса преимуществами являются бесшумность и малые габариты. Потому используются малые насосы преимущественно с мокрым типом ротора. Ротор – это внутренняя подвижная часть двигателя, закрепленная на одном валу с крыльчаткой. Под воздействием переменного магнитного поля от катушки статора ротор приобретает вращательное движение.

Мокрый ротор полностью погружен в перекачиваемую среду. Вода выполняет роль теплоотвода и заодно смазки для опорных подшипников. Наличие воды вокруг подвижных частей двигателя снижает шум и вибрации во время работы насоса.

Способ управления

Вполне допустимо постоянно поддерживать циркуляцию горячей воды в трубах, однако это неэкономично и неоправданно. Горячая вода не используется постоянно. В ночное время пока все жильцы спят бесполезно поддерживать в трубах воду горячей, то же относится и ко времени, когда все на работе или учебе.

Если разводка труб выполнена правильно, то обязательно применяется теплоизоляция, так что раз попав в трубы, горячая вода не остынет моментально. Потому и нет нужды все время перекачивать воду из бойлера в трубы и обратно, достаточно периодической работы насоса, что снижает нагрузку на него и систему ГВС в целом. Говорить про экономию электричества не приходится, так как потребление рециркуляционного насоса невелико.

Используется два основных метода управления:

• по показаниям датчика температуры;
• по таймеру (расписанию).

Оба варианта востребованы, хоть и существенно отличаются по принципу действия.

По датчику температуры

Блок управления насосом в этом случае опирается на показания температурного датчика, погруженного в воду внутри труб контура. Работа насоса возобновляется, как только вода остыла до определенного порогового значения температуры. Такой подход существенно снижает нагрузку на оборудование, постоянно поддерживает воду в трубах нагретой. Кроме этого повышается безопасность ГВС. Установив достаточно большой порог срабатывания, вода чаще прокачивается через бойлер, где дополнительно греется и обеззараживается.

По таймеру

Блок управления попеременно включает и выключает насос исходя из временных задержек, установленных в настройках. Точно зная параметры системы ГВС, протяженность труб и их внутренний объем, теплоизоляцию и средние теплопотери, можно подобрать оптимальное время, за которое вода не успеет остыть. Насос включается от сигнала таймера и перекачивает всю воду. При этом продолжительность работы так же рассчитывается исходя их объема труб и производительности насоса.

Еще одно преимущество таймера – это возможности составлять расписание для работы рециркуляционного насоса на сутки или даже неделю. Именно в этом случае учитывается время простоя, когда горячей водой не пользуются.

Схемы монтажа

В зависимости от количества точек подключения и протяженности труб выбирается способ подключения циркуляционного насоса и разводка труб:

• последовательное соединение с одним контуром;
• параллельное подключение с коллектором.

В первом случае все точки водозабора подключаются последовательно и в одном контуре. Это выгодно, если без труда можно объединить санузлы и кухню одной водопроводной трубой без лишних затрат материала и достаточно коротким маршрутом. Есть только одна особенность, которая больше касается напорного насоса, а не циркуляционного. Если будут открыты несколько точек забора воды одновременно, то давление в каждой из них будет делиться поровну. Как вариант, это решается установкой редуктора на каждый кран и выбором более мощного насоса.

Параллельное подключение решает проблему с давлением и распределением воды с помощью коллекторной группы и компактного размещения редукторов. В этом случае рециркуляционные насосы необходимо установить в каждом отдельном контуре или подобрать один более производительный насос на все группы разом. Такая разводка необходима при наличии нескольких санузлов в доме, разнесенных далеко друг от друга и от кухни, или когда при последовательном подсоединении общая длина маршрута становится слишком большой.

Для ГВС выступает в качестве одного из важных узлов системы. Без этого оборудования не удастся добиться напора, а также циркуляции воды в разводке. Поэтому перед приобретением данного агрегата необходимо учесть нюансы, влияющие на эффективность работы и назначение.

Описание с точки зрения конструктивных признаков

Сравнивая несколько моделей циркуляционных насосов, вы сможете понять, что, прежде всего, они отличаются друг от друга типом ротора. По данному признаку описываемое оборудование можно классифицировать на устройства с:

• мокрым ротором;
• сухим ротором.

В первом варианте опорная часть, которая предполагает наличие рабочего колеса, размещается в перекачиваемой среде. В этом случае горячий теплоноситель выступает в качестве смазки и охладителя. Насосы с мокрым ротором почти не издают шума при работе и характеризуются длительным сроком службы. Они стоят дешево и не предполагают необходимости обслуживания. Это указывает на то, что такой насос циркуляционный для ГВС можно поставить и забыть о нём.

Однако у подобных агрегатов есть и минусы, один из которых выражен в низком коэффициенте полезного действия, он колеблется в пределах от 40 до 45%. Помимо прочего, позиционирование насоса ограничено, ведь устанавливать его можно только горизонтально. Поэтому данное оборудование приобретают те люди, которые хотят обустроить систему отопления и водоснабжения в небольшом доме. Ведь на большие свершения этот агрегат не способен.

Описание насоса с сухим ротором

Насос циркуляционный для ГВС может иметь и сухой ротор, при котором силовая установка отделена от перекачиваемой среды. Ротор в процессе работы остается сухим, что влечет проблемы с охлаждением и смазкой. Проблема решается периодическим осмотром, а также с помощью вентилятора.

Сухие насосы обходятся дороже в конечном итоге, как на этапе приобретения, так и на этапе обслуживания. Но эти хлопоты будут вознаграждены более внушительной производительностью, которая достигает 70%. Поэтому подобный насос циркуляционный для ГВС можно приобрести для установки в коммунальные и промышленные системы.

Основные эксплуатационные характеристики

В качестве главной задачи описываемого оборудования выступает поддержание скорости течения воды по разводке. Поэтому главными критериями, которые влияют на выбор насоса, выступают:

• значение напора;
• расход;
• теплоотдача.

Параметры напора определяются высотой водяного столба, от этого будет зависеть давление и температура на обратке. Что касается расхода, то он определяется по формуле как частное от мощности и разности температур в обработке и напорной трубе. Теплоотдача определяется по площади отапливаемого помещения и тепловым потерям.

Описание насоса Wilo-Star-Z

Выбирая циркуляционный насос для ГВС, можно обратить внимание на модель, упомянутую выше. Она представляет собой агрегат с мокрым ротором, который можно использовать для поддержания напора в водопроводных и тепловых сетях. Эта модель имеет механическую запорную арматуру и электронную начинку.

Что касается первой составляющей, то она предполагает наличие шарового крана на выходе и обратного клапана. Электронная составляющая это:

• дисплей;
• термостат;
• таймер.

Этот вариант насоса можно использовать в обычных системах и высокотехнологичных сетях, которые встроены в систему «умный дом». для ГВС обладает системой распознавания термической дезинфекции, которая используется при работе с питьевой водой.

Характеристики VortexBW 152

Данное оборудование изготавливается в Германии, а значит, имеет высокое качество. Модель характеризуется высокой производительностью и ремонтопригодностью. Разобрать устройство можно довольно просто, а сам агрегат при этом демонтировать нет необходимости. Не снимая с трубы, насос можно подвергнуть очистке от накипи. Работает он совершенно бесшумно и отличается от аналогов скромными размерами, поэтому довольно часто используется в быту.

Описание насоса ESPA RA1-S

Этот насос циркуляционный для систем ГВС является еще одним представителем оборудования с ротором мокрого типа. Использовать его можно для систем кондиционирования и вентиляции. В роли основного отличия от аналогов выступает возможность вертикальной установки. Использовать оборудование можно в системах подачи холодной воды и горячего водоснабжения. Устройство способно перекачивать разогретую легковоспламеняющуюся жидкость, температура которой достигает 120°С. В быту прибор зарекомендовал себя положительно, он производителен и экономичен.

Технические характеристики Grundfos UP

Насос циркуляционный ГВС UP - это оборудование с теплоизолирующим кожухом, проточная часть которого изолирована от статора оболочкой. Двигатель имеет мокрый ротор, который обеспечивает почти бесшумную работу. При необходимости оборудование можно разобрать, не снимая при этом корпуса с трубопровода. Технического обслуживания агрегат не требует.

Этот циркуляционный насос для ГВС Grundfos может работать в одной из трех скоростей, его электрическая мощность составляет 25 Вт, рабочее давление равно 10 барам. Температура перекачиваемой среды может изменяться в пределах от 2 до 95°С. Рекомендуемый набор составляет 0,93 м, тогда как присоединение осуществляется со следующими параметрами Rp 1/2. Рекомендуемая подача эквивалентна 0,38 м 3 /ч. Монтажная длина равна 80 м, максимальный напор составляет 1,4 бара. Весит прибор 2,6 кг, а класс защиты от воды соответствует обозначению IP42.

Основные отличительные особенности и преимущества насосов Grundfos UP

Перед тем как приобрести UP, вы должны рассмотреть их отличительные особенности от аналогов, они заключаются в:

• сферическом роторе;
• низком уровне шума;
• защите от известковых отложений;
• длительном сроке службы.

Выбирают потребители данные приборы еще и по той причине, что их функционирование сопровождается незначительным потреблением электроэнергии. В процессе изготовления используются высококачественные материалы, а установить устройство сможет любой домашний мастер.

После монтажа такого насоса вы сможете получать горячую воду, как только откройте кран. Наличие сферического ротора почти исключает блокировку рабочего колеса известковыми отложениями и примесями. Штекерный разъем надежен и прост, благодаря этому подключение к электросети значительно упрощено, как и эксплуатация.

Перекачиваемые среды и эксплуатационные ограничения для циркуляционных насосов Grundfos

Перед приобретением насоса циркуляционного типа важно учитывать перекачиваемые среды. Если речь идет о моделях Grundfos UP, они способны работать с агрессивными, невязкими, чистыми жидкостями, которые не имеют в составе твердых частиц и волокон. Работать такое оборудование способно с водой, которая предварительно была смягчена. Существуют определенные эксплуатационные ограничения, которые выражены в максимально возможной кинематической вязкости воды, она составляет 1 мм 2 /с, что верно для температуры 20°С.

Заключение

Перед выбором циркуляционного насоса необходимо принять во внимание предполагаемый напор воды, вытекающей из крана. Максимально допустимое значение этого параметра равно 4,5 бара, тогда как минимальное не регламентируется.

Нужно взять во внимание еще и число которые могут быть открыты одновременно. Если создать в трубопроводе давление в 5 бар, то при открытии одного крана напор окажется выше допустимого значения, и струя повредит сантехническое оборудование.

Прежде всего, необходимо помнить, что циркуляционный и повысительных насосы — это совершенно разные приборы. Циркуляционный насос не изменяет статическое давление системы, а лишь обеспечивает перемещение теплоносителя по трубам.

Основной характеристикой любого циркуляционного насоса является рабочий график, который в случае варианта для рециркуляции в системе ГВС обычно состоит из одной кривой, поскольку он обычно не имеет переключающихся скоростей (рис. 1). Из графика видно, что по мере возрастания объема перекачиваемой жидкости напор падает. И наоборот, с ростом высоты подъема проток падает. В крайней точке с максимальным напором проток равен нулю, в точке с максимальным протоком нулю равен напор.

Физический смысл данной кривой очень удобно проиллюстрировать на примере открытой системы (рис. 1 и 2). Если длина трубы H будет равна H max , вода из нее вытекать не будет, поскольку при таком значении напора проток V 0 равен нулю. Если укоротить трубу до длины H 1 , вода из нее будет вытекать со скоростью V 1 . Убрав трубу вовсе, мы получим проток на выходе V max , поскольку напор H 0 = 0.

Описанная выше ситуация верна лишь для открытых систем. В закрытой системе создаваемый циркуляционным насосом напор призван не преодолевать высоту подъема жидкости, а компенсировать потери давления, вызванные сопротивлением труб и арматуры.

Рабочая точка циркуляционного контура ГВС

В циркуляционном контуре потери давления и объемный проток находятся в тесной взаимосвязи. Между потерями давления в системе, которые необходимо преобразовать в потери высоты напора, и напором насоса существует равновесие. Это означает, что потери системы совпадают с напором насоса в рабочей точке.

Поскольку каждому значению напора насоса соответствует единственная величина протока, объем циркулирующей в системе воды напрямую связан с сопротивлением трубопроводов и арматуры. Для определения рабочей точки необходимо наложить кривую контура ГВС на график циркуляционного насоса.

Нередки случаи, когда неизвестны ни кривая системы, ни ее рабочая точка. В этом случае необходимые значения потерь давления в системе и требуемого объема горячей воды для циркуляции можно определить арифметически путем расчета сопротивлений отдельных отрезков системы.

При этом необходимо учитывать, что добиться расчетных характеристик получится лишь в том случае, если все циркуляционные ветки, завязанные на один насос, будут гидравлически сбалансированы с помощью регулирующих вентилей, механических или термостатических. Целью балансировки является поддержание оптимальной скорости протока во всей системе независимо от длины труб и их диаметра с тем, чтобы не допустить чрезмерного понижения температуры воды, возвращающейся в бойлер. В идеале разница между подающей трубой на выходе и линией рециркуляции на входе в водонагреватель должна составлять 2-3 K для малых систем протяженностью менее 200 м и 7-10 K — для больших (больше 200 м в длину).

В стандартном случае, при равных диаметрах всех циркуляционных трубопроводов, в ветках, расположенных ближе к насосу, сопротивление необходимо повысить до такой степени, чтобы оно соответствовало потерям давления в дальних ветках. Вдали от насоса, напротив, требуется создать повышенный проток, дабы циркулирующая вода не успела сильно остыть.

Диаметр циркуляционной трубы зависит от диаметра трубы подающей. Четких рекомендаций на сей счет российский СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация», к сожалению, не имеет, поэтому обратимся к немецкому DIN 1988, ч. 3 (табл. 1).

Расчет рабочей точки

Теперь приступим к определению рабочей точки системы. Для этого нам требуются проток V c и потери давления (напор) Δp c . Проток, который необходимо обеспечить, зависит от общего объема циркулирующей во всех ветках воды. Для предотвращения чрезмерного охлаждения жидкости насос должен обеспечивать такую скорость, чтобы вся вода, находящаяся в трубах, не успела сильно охладиться. Также следует учитывать, что максимальная скорость не должна превышать 0,5 м/с для медных труб и 1 м/с для труб из других материалов.

Напор определяется по сумме сопротивлений наиболее длинной циркуляционной ветки, если считать от присоединения циркуляционного трубопровода к подающей линии до входа в водонагреватель. Рабочая точка должна подбираться с таким расчетом, чтобы температура горячей воды в трубах не опускалась ниже 55-60 °C для недопущения размножения бактерий.

Существуют разные методики расчета. Мы предлагаем здесь одну из них ,достаточно простую, основанную на некоторых усредненных данных. Из недостатков этого способа можно лишь отметить возможность его использования для сравнительно небольших систем с диаметром циркуляционной трубы на разных участках от DN 10 до DN 20 и, соответственно, проходным сечением насоса не более 3/4ʺ.

Вначале определим теплопотери в трубопроводах. Если данных от производителя труб и теплоизоляции не имеется, для хорошо утепленной трубы принимаем: q тп.неот = 11 Вт/с на 1 м трубы, проложенной в неотапливаемом помещении (например, подвал), а такжеq тп.от = 7 Вт/с на 1 м трубы, проложенной в отапливаемом помещении (например, сантехнический короб, кухня, ванная комната). Теплопотери арматуры (вентили, счетчики и т.п.) можно не учитывать ввиду их незначительного влияния на общий результат. Таким образом, общие потери тепла в системе составляют:

Qтп = Σl тп.неот q тп.неот + Σl тп.от q тп.от, (1)

где Σl тп.неот и Σl тп.от — суммарная длина трубопроводов, проложенных в холодных и обогретых помещениях, соответственно.

Максимально допустимую разницу температур между подающей и циркуляционной линиями принимаем равной Δt тп = 2 K. По этим данным мы теперь можем вычислить требуемый расход:

где ρ — плотность воды, равная 1 кг/л; c — удельная теплоемкость воды, равная 1,2 Вт*ч/(кг*K). Так можно найти требуемую скорость воды в отдельных ветках.

Если ветка всего одна, то проток в ней равен общему расходу. Но так бывает редко, поскольку циркуляционная линия охватывает все водоразборные точки, следовательно, изобилует ответвлениями.

В узловых пунктах проток делится на основной проток и дополнительный. Проток в основной части равен:

а в дополнительной:

или V доп = V c — V осн. (5)

Напорная составляющая рабочей точки определяется, как указывалось ранее, по самой длинной ветке с коэффициентом на изгибы и стыки K = 1,2-1,4. Чем более извилистая труба, тем большее значение коэффициента следует принять. Проток в этом случае в каждом узловом пункте делится на основной и дополнительный. В случае, если после разветвления ни одна из труб не идет непосредственно к водоразборной точке, дополнительной считается та, объем воды в которой меньше. Также учитывают сопротивление различной арматуры, не вошедшей в расчет теплопотерь — вентили, клапаны и пр.:

Δp c = KΣl тр R тр + ΣR арм. (6)

Рассчитанные таким образом напор и проток представляют собой рабочую точку системы. Рассмотрим пример (рис. 3). В табл. 2 указаны основные характеристики системы горячего водоснабжения трехэтажного здания с пятью стояками: длина металлопластиковых трубопроводов, проложенных в подвале и в обогреваемых комнатах, внутренний диаметр труб, тип протока при делении в узловых точках, а также рассчитаны теплопотери в каждом отрезке. После этого находим общий проток по (2):

при Δt тп = 2 K.

Расчет требуемого расхода на каждом отрезке трубы на основании определенных в табл. 2 теплопотерь приведен в табл. 3. Теплопотери основных и дополнительных отрезков просуммированы в колонке «Общие теплопотери», а соответствующие значения протока вычислены по формулам (3) и (4).

В табл. 4 на основании СП 41102-98 рассчитаны скорость движения теплоносителя и потери давления на трение (если трубы пластиковые или медные, то пользоваться нужно СП 40101-96 или СП 40108-2004 , соответственно).Самая длинная ветка: 10-8, 8-7, 7-6, 6-1, потери давления в ней составляют величину 1271,27 Па. По формуле (6) найдем напор в рабочей точке:

Δp c = KΣl тр R тр + ΣR арм = 1,4 × 1271,27 + 200 = 1979,78 Па,

при K = 1,4 и R арм = 200 Па. В пересчете на метры напора 1979,78 Па = 0,2 м.

По имеющимся в табл. 4 данным необходимо также настроить регулировочные вентили.

Итак, для данной системы подходит насос с рабочей точкой V c = 189,17 л/ч, Δp c = 0,2 Па. С такими незначительными параметрами без труда справится практически любой из имеющихся на рынке циркуляционных насосов ГВС.

1. Брошюра VORTEX Brauchwasserpumpen. Technische Broschu..re. Trinkwasserzirkulation mit VORTEX Pumpen // 09de0090 11/09.

2. СП 41102-98. Проектирование и монтаж трубопроводов систем отопления зданий с использованием метало-полимерных труб.

3. СП 40101-96. Проектирование и монтаж трубопроводов из полипропилена «рандом сополимер».

4. СП 40108-2004. Проектирование и монтаж трубопроводов внутренних систем водоснабжения и отопления зданий из медных труб.