Як правильно встановити циркуляційний насос на опалення

Один з етапів облаштування сучасної системи водяного опалення – встановлення ціркуляційного насоса. Агрегат спонукає теплоносій – воду чи антифриз – рухатися трубами і потрапляти до опалювальних приладів. Щодо його монтажу у домовласників виникає декілька питань. Наприклад, де має стояти насос – на подачі чи зворотному трубопроводі. В публікації ми хочемо дати зрозумілі відповіді і пояснити, як правильно встановлювати циркуляційний насос та підключити до мережі електропостачання.

Переваги примусового руху води

У минулому сторіччі приватні будинки обігрівалися дров’яними плитами чи газовими котлами, підключеними до парового опалення, – звичайної самопливної системи відкритого типу. Циркуляційні насоси встановлювалися лише в промислових котельнях, що подавали теплоносій у багатоквартирні будинки.

З часом насосні агрегати зменшилися в розмірах, стали безшумними та економічними. Тому зараз вони працюють в кожній оселі, даючи господарям наступні переваги:

1. Вода тече трубами зі швидкістю 0.7…1 м/с (за природної циркуляції цей показник становить 0.1…0.25 м/с). Тепло від котла значно швидше потрапляє до батарей, нагріває кімнати і будинок в цілому.
2. Завдяки високій швидкості течії можна використовувати труби менших діаметрів. Це істотно здешевлює монтаж опалювальної мережі.
3. Горизонтальні ділянки не потрібно сильно нахиляти, для спорожнення системи досить дотриматися ухилу 1 мм на метр довжини.
4. Схему можна ускладнювати, а магістралі – подовжувати. Одна умова: треба правильно підібрати циркуляційний насос за продуктивністю і напором.
5. Встановлення насосного агрегата дозволяє влаштувати водяну теплу підлогу. Без нього вода ніяк не потече контурами, замурованими в цементній стяжці.
6. Покращення інтер’єру приміщень. Невеликі труби закритих систем опалення, що працюють з надлишковим тиском, можна прокладати прихованим способом – під перекриттям, у підлозі, в стінах.
7. Якщо вам не подобається вигляд радіаторів, можете встановити внутрішньо-підлогові конвектори або плінтусні обігрівачі.

Примітка. У системах с природною циркуляцією теплоносія горизонтальні трубопроводи мають нахилятися на 3…5 мм кожен метр, аби поліпшити самоплив. За наявності насоса такий ухил не потрібен.

Суттєві недоліки напірної системи – залежність від електроенергії та експлуатаційні витрати на її споживання під час роботи опалення. Якщо у вас часто пропадає світло, маєте вибір: змонтувати самопливну розводку чи підключати циркуляційний насос до електрогенератора / блока аварійного живлення. Витрата електрики зменшується за рахунок підбору оптимальної швидкості обертання крильчатки агрегата.

Є 2 найвідоміших виробники насосного обладнання – Wilo (Німеччина) та Grundfos (Данія). Вони пропонують надсучасні моделі агрегатів, здатні автоматично регулювати власну продуктивність і таким чином економити електроенергію. Якщо система потребуватиме менше теплоти (закрилися 2—4 радіаторних клапани), насос Alpfa-2 фірми «Грундфос» сам знизить оберти двигуна і витрату теплоносія в мережі.

Місце встановлення насоса – подача чи зворотна лінія

Це питання виникає внаслідок суперечливості інформації, яку публікують різноманітні інтернет-ресурси. Тому домовласникові досить важко розібратися, як правильно встановити насос для примусової циркуляції в системі опалення. Деякі «фахівці» стверджують, що він ставиться тільки на зворотній магістралі. Свою точку зору вони обгрунтовують так:

• на подачі вода сильно гаряча, тому агрегат служитиме недовго;
• у зворотній лінії статичний тиск більший, насосові легше качати;
• щільність теплоносія на виході з котла менша, тому двигун і крильчатка працюють у важкому режимі.

Цікавий факт. Дехто з цих «фахівців» потрапив до промислової котельні і на власні очі бачив, що мережеві насоси стоять на зворотних трубах. Людина вважає таку схему єдино правильною і починає писати в інтернеті нісенітниці. Адже в інших котельнях, що подають тепло до квартир, перекачувальні агрегати можуть стояти і на подачі.

Тепер спростуємо перелічені твердження в тому самому порядку:

1. В робочому режимі температура води на виході з побутового котла становить 60…70 градусів, зрідка сягаючи 90 °C. Деталі насоса розраховані на довготривалу роботу при температурі 110 °C.
2. Під час циркуляції води тиск у подавальному та зворотному трубопроводі однаковий.
3. Щодо щільності теплоносія. За температури +70 градусів вона становить 978 кг/м³, при +50 °C – 988 кг/м³, різниця – 10 кг/м³. Для насоса, що створює тиск 4…6 Бар і подає 1000…1500 м³ протягом години, цифра 10 кг просто сміхотворна.

Висновок щодо місця встановлення. Насос для примусової циркуляції води можна встановлювати на будь-яку магістраль системи опалення – подавальну чи зворотну. Звісно, поряд з котлом. Працездатність агрегата і ефективність обігріву будинку від цього чинника не залежать.

Все ж є 1 виняток – системи з твердопаливними котлами, оснащеними механічними регуляторами (з ланцюжком). В разі перегріву такі теплогенератори можуть кипіти, оскільки полум’я не можна загасити відразу. Коли насос врізаний в подачу, він може наповнитися парою замість води, перекачування унеможливлюється. Ситуація розвивається так:

1. Крильчатка насоса пристосована для рідини, а не газів. Якщо до камери потрапить пара, двигун і робоче колесо обертатимуться, але рух теплоносія крізь котловий бак припиниться.
2. Після закриття повітряної заслінки котла нагрів продовжується деякий час, поки дрова згаснуть. Без циркуляції кипіння води прискориться, з’явиться вдвічі більше пари.
3. У котловому баку зросте тиск, спрацює запобіжний аварійний клапан, встановлений на групі безпеки. Він викидатиме пару в приміщення топкової.
4. Далі треба якось загасити топку або примусово подати в котел холодну воду з гілки підживлення системи. Якщо нічого не робити, може статися аварія – опалювач вибухне (розірветься водяна сорочка) чи зруйнується труба подачі, зроблена з пластика.

Довідка. Бюджетні ТТ-котли виготовляються с тонкої сталі і швидко руйнуються від високого тиску. Тому група безпеки комплектується запобіжним клапаном, розрахованим на 1.5 або 2 Бар. Для надійніших теплогенераторів цей поріг становить 3 Бар (цей параметр вказується у технічному паспорті).

З досвіду відомо, що клапан починає викидати пару через 4–5 хвилин після початку перегріву. Цей проміжок часу збільшиться до 20…25 хвилин, якщо циркуляційний насос стоятиме на зворотному трубопроводі. Тому дивіться на свій дров’яний котел – якщо ви придбали бюджетну модель, завжди встановлюйте перекачувальний агрегат перед вхідним патрубком, на зворотній лінії. Якщо причиною перегріву є несправність теплогенератора, лишиться більше часу для усунення аварійної ситуації.

Автоматичні котли на пелетах чи вугіллі обладнані автоматикою безпеки, а імпортні піролізні опалювачі мають водяний контур охолодження. Тобто, насос можна ставити де завгодно. Детальніше суть питання розкриє експерт на відео:

Схеми інсталяції агрегата в різні системи опалення

Прийшов час точніше вказати місце встановлення перекачувального агрегата. Але спочатку слід засвоїти одне правило: для ремонту і обслуговування до обладнання слід забезпечити зручний доступ. Не загороджуйте агрегат підлоговим бойлером чи котлом. Де саме має стояти циркуляційний насос:

1. На подачі – після групи безпеки і крана, що відсікає теплогенератор від опалювальної мережі. Ще один кран потрібен, щоб знімати насос без спорожнення системи.

   

2. На зворотній трубі – перед самим котлом, разом з сітковим фільтром-грязьовиком, як зображено на схемі.

   

Примітка. Наведені вище рекомендації з монтажу насоса підходять як до закритих, так і до відкритих систем водяного опалення. Тип розводки – однотрубна, двотрубна або колекторна – ролі не грає.

Інша річ – інсталяція циркуляційного насоса до самопливної системи. Більшість часу вона має працювати в режимі примусового руху теплоносія, а у випадку відімкнення світла переходити на самоплив. Щоб реалізувати цей алгоритм роботи, насос разом з фільтром і арматурою треба встановлювати на байпасі за наступною схемою:

Важливий момент. Не рекомендуємо застосовувати замість крана зворотний клапан. Елемент пружинного типу самоплив не продавить, оскільки його опір складає близько 1 Бар. Пелюстковий клапан треба встановлювати тільки горизонтально. Хіба що придбати у магазині готовий байпасний вузол з шаровим клапаном.

Тепер пояснімо, як встановити насос на опалення з дров’яним або вугільним котлом. Отже, монтуємо агрегат на трубі, що йде до теплогенератора від батарей, користуючись схемою:

Задля захисту котла від конденсату тут організований малий котловий контур з байпасною перемичкою. Циркуляційний насос розташований всередині цього кільця, потоки розподіляє триходовий змішувальний клапан. Як працює така схема, читайте в матеріалі про обв’язку ТТ-котла прямого горіння.

Інструкція з монтажу

Будь-який циркуляційний насос побутової серії кріпиться прямо до труб чи кранів через накидні гайки – так звані американки. Кріплення до стіни чи підлоги немає. Монтаж агрегата виконується за наступними правилами:

1. Насос дозволяється встановлювати на вертикальних, горизонтальних чи похилих ділянках системи. Важлива умова: вісь двигуна завжди має зберігати горизонтальне положення. Категорично забороняється ставити агрегат «головою» догори чи донизу.
2. Усі насоси для опалення встановлюються за напрямом руху води, він позначений стрілкою на корпусі.
3. Кришка, під якою ховаються електричні контакти, має знаходитися зверху. Тоді в разі витоку вода не попаде на клеми. Якщо кришка опинилася знизу, зніміть кожух апарата (тримається гвинтами), поверніть його в потрібне положення та прикрутіть на місце.
4. Нагадуємо, що перед і після насоса встановлюється запірна арматура (дивіться схеми вище). Вона потрібна для швидкого демонтажу апарата без спорожнення усіх труб з радіаторами.

Порада. Оскільки насос навантажує своєю масою запірну арматуру, рекомендуємо добре підбирати кульові крани. Не варто купувати дешеві вентилі, що можуть тріснути на стику, прямо по різьбі (навіть під час закручування американок).

Про встановлення додаткових агрегатів

Для простої системи опалення відкритого чи закритого типу на 1–2 контури з одним теплогенератором вистачає 1 перекачувального агрегата. В настінних котлах він вже є. Розгалужена опалювальна мережа з 2–3 джерелами тепла може включати 2, 3 і більше циркуляційних насоси.

Коли з’являється потреба в додаткових насосах:

• якщо система опалення будинку отримує енергію від 2–3 котлів;
• коли до схеми обв’язки ТТ-котла входить теплоакумулятор;
• мережа складається з декількох гілок, що подають до споживачів воду різної температури, наприклад, водонагрівача, контурів теплої підлоги та радіаторів;
• у системі застосовано гідравлічне розділення потоків (стоїть гідрострілка);
• окремо ставиться агрегат у змішувальний вузол підлогового обігріву.

При об’єднанні двох теплогенераторів слід застосовувати паралельну схему підключення до опалення з 2 циркуляційними насосами і зворотними клапанами. Приклад схеми з електродним і твердопаливним котлом зображений на картинці.

При застосуванні буферної ємності в парі з ТТ-котлом також потрібні 2 насосні агрегати. Один ганяє воду котловим контуром (через змішувальний клапан), другий подає теплоносій в радіатори.

У заміських котеджах з 2…4 поверхами та складним плануванням не обійтись без влаштування кількох контурів опалення, на кожний встановлюється власний насос. Якщо додати теплу підлогу і бойлер непрямого нагріву, число агрегатів легко сягне 8–10 штук. Один з варіантів розгалуженої системи зображений на схемі.

Оскільки температура теплоносія в підлогових контурах має лишатися в межах 35…45 °C, а від котла йде вода 50…80 градусів, потрібно монтувати змішувальний вузол з окремим циркуляційним насосом. Його схема виглядає так:

Підключення насоса до електромережі

Перекачувальний апарат можна під’єднати до електричної будинкової мережі 4 способами:

• пряме підключення з використанням диференційного автоматичного вимикача;
• послідовно з накладним термостатом;
• через блок безперебійного живлення;
• приєднання до електромережі через автоматику опалювального котла.

Застереження. Нерідко домовласниками практикується пряме підключення насоса до розетки. Цей спосіб не є безпечним – без заземлення і автомата корпус агрегата може бити струмом. Особливо під час протікання теплоносія. В таких випадках дифавтомат має розривати обидві лінії – фазну й нульову.

Щоб змонтувати найпростішу схему, знадобиться диференціальний вимикач на 8 ампер, дроти перетином 1.5 мм² і контакти. Лінія заземлення обов’язково присутня в будь-якій електросхемі.

Для економії електроенергії насос опалення можна включати разом з термостатом за послідовною схемою. Елемент кріпимо до труби подачі та налаштовуємо бажану температуру. Коли котел зупинятиметься, вода остигатиме, а термостат відімкне насос, щоб він не «накручував» лічильник.

Рекомендація. Оскільки пластик погано проводить тепло, не варто кріпити термоелемент до полімерної труби. Зробіть невелику ділянку за котлом з металу, тоді насосний агрегат зупинятиметься своєчасно.

Підключення через «безперебійник» здійснюється просто: відкриваєте інструкцію приладу, знаходите потрібні контакти і приєднуєте дроти від насоса. Якщо котел споживає електрику, є сенс теж підключити його до блока живлення.

Приєднання до котлової автоматики робиться за інструкцією з експлуатації теплогенератора. В ній вказуються контакти на електронній платі, куди треба підключати дроти. Якщо така інформація відсутня, краще покликати майстра, який добре розуміється на електриці.

На якій швидкості має працювати насосний агрегат

Задача циркуляційного насоса – доставити нагріту воду до всіх обігрівальних приладів з якомога меншою витратою електрики. Агрегат має створити потрібний тиск, який перевищуватиме гідравлічний опір системи.

Більша частина перекачувальних апаратів має 3…7 швидкостей обертання робочого колеса, які перемикаються вручну. В ідеалі напір та оберти двигуна повинен розрахувати проектувальник конкретної системи опалення. Якщо таких розрахунків немає, скористайтеся спрощеною методикою вибору:

1. Відшукайте контактний або поверхневий дистанційний термометр. Розпаліть котел та дочекайтеся, поки всі прилади опалення прогріються. Це треба робити після настання холодів, а не влітку.
2. Поміряйте температуру в 2 точках: на зворотному та подавальному трубопроводі біля теплогенератора.
3. Мінімальна різниця температур має становити 10 градусів, максимальна – 20 °C. Якщо дельта більша за 20 °C, перемкніть насос на вищу швидкість і повторіть замір через півгодини.
4. Якщо перепад температур менший за 10 градусів, навпаки, сповільнюйте обертання насоса.

Порада. Не варто перемикати швидкості насоса під час його роботи. Краще відімкніть агрегат від електромережі, переключіть регулятор, потім вмикайте.

Дуже зручно, коли на зворотній трубі стоїть стаціонарний термометр, а другий – на котлі. Можна відразу фіксувати різницю температур і перелаштовувати насос. Чому важливо потрапити в діапазон 10…20 градусів:

• якщо в котел повертається дуже охолоджений теплоносій, опалювач витрачає більше енергії (і палива) на його нагрівання, режим роботи не є економічним;
• повернення гарячого теплоносія вказує на велику швидкість руху, батареї просто не встигають відібрати тепло і працюють не ефективно.

Відомий датський виробник Grundfos (Грундфос) вже продає новітні моделі циркуляційних насосів Alpfa3, які автоматично регулюють власну продуктивність залежно від потреб опалення. Агрегат реагує на зміну гідравлічного опору, коли спрацьовують радіаторні термоголовки. Друга функція апарата – дистанційне балансування опалювальної мережі без біганини між батареями. Подробиці викладені на відео:

Заключний висновок

Правильне встановлення ціркуляційного насоса для опалення виконати неважко. Напевно ви помітили, що застережень небагато, а правила монтажу досить прості. Якщо ж змонтувати агрегат неправильно, фатальних наслідків не виникне (за виключенням ТТ-котла), але система опалення втратить у ефективності. Деякі труднощі доведеться здолати при інсталяції насоса в сталеву магістраль – знайти лерки, нарізати трубну різьбу, потім накрутити «американки».